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船舶智能制造虚拟仿真实训系统

发布时间:2023-09-19

编辑人:灵图互动

阅读量:406

船舶装备制造是建造、机械设备、电子电气设备等重型机械装配一体化作业的重工行业。学校由于资金、场地等方面的制约,不可能完全复制企业的生产环境。以往主要通过校企联合的培养模式进行教学,但是这种模式有其局限性,如地域的影响、时间的影响等。

将虚拟仿真技术用于船舶智能制造教学中,构建开放式实验教学环境,通过建立多种虚拟场景,让学生能在三维场景中进行学习和实训,实现人机互动。学生能够自行查看学习效果和评分,不受时间、空间和其他各种条件的限制。

船舶智能制造虚拟仿真实训系统主要包括船厂虚拟仿真、智慧船厂管控平台展示、船舶装配虚拟实训系统、船舶放样虚拟实训系统、AR工业机器人装配实训、虚拟搭载系统和船体涂装仿真实训系统7大子系统。

1. 虚拟场景展示

船舶智能制造虚拟仿真实训系统的虚拟场景模块中,船舶智能制造虚拟仿真实训系统基于最新的三维虚拟软硬件技术,全方位无死角展示整个智慧船厂和智慧船厂管控平台,包括环境、布局、车间研究设备等。通过自动规划导览路径,带领用户身临其境地体验船舶智能制造的整个流程,包括钢材入库、钢材预处理、零件加工、小组立装配、中组立装配、分段装配、分段舾装、分段涂装、总组装配、船台装配和下水。

在虚拟场景模块中,系统支持第一人称和第三人称漫游虚拟船厂,支持小地图、场景切换。在体验方式上,主要分为VR版和大屏版。VR版操作流程即戴上头显设备进入VR船厂场景后,系统出现UI引导,并对操作方法进行介绍。

大屏版操作流程即参观者戴上立体眼镜后,大屏画面可以让观众体验到3D立体效果的真实船厂场景,且如同3D电影一般带领参观者浏览整个船厂和船舶生产建造工艺流程。

船舶智能制造虚拟仿真实训系统虚拟场景展示

2. 演示视频

船舶智能制造虚拟仿真实训系统的演示视频模块,在多个系统通过参观者交互呈现,如零件加工到小组立建造、中组立建造、分段建造、总组以及搭载等过程中。参观者可以通过交互方式观看典型船舶从小到大、从局部到整体的整个加工和装配过程的动画视频。

3. 虚拟交互系统

虚拟交互系统允许用户使用各类交互设备、工具等(数据手套/位置跟踪器、鼠标/键盘、力反馈操作设备等)来实现在真实环境中一样的操作。例如,在船舶虚拟仿真搭载模块中,学员可以交互添加船体局部受力,模拟船体的多种受力情况。船体受力后,系统展示船体的形状变化和传递过程。

再如,在船舶虚拟装配模块,利用VR技术实现真实环境虚拟化,用户使用各类交互设备、工具等(数据手套/位置跟踪器、鼠标/键盘、力反馈操作设备等)来实现在真实环境中一样的船体装配操作。虚拟装配系统有助于学员掌握船体装配工的实际操作技术,达到船体装配工的实操水平,包括船体部件装配和船体一般分段装配、较复杂的船体部件和分段的装配、总段装配和船台装配、装配后变形的火工矫正技能、船台总装的吊装程序及装配工艺方法、船台装焊的变形及处理方法、船台装配常见的误差及缺陷的修正方法、复杂锚穴和球鼻艏导流装置等结构的装配、大型或特殊船舶的船台装配。用户能够分析船体的可装配性,验证和规划装配序列,培训装配操作人员等。装配结束后,系统能够记录装配过程的所有信息,并生成评审报告、视频录像等,以供后续的分析使用。

船舶智能制造虚拟仿真实训系统交互系统

4. 虚拟仿真实训教学考核系统

虚拟仿真实训教学考核系统通过各种虚拟仿真软件配合交互式虚拟场景进行认知和学习,还引入了良好的评分机制,能检测实训操作系统的各个操作阶段和环节,自动进行实验评分。

5. VR资源库

船舶智能制造虚拟仿真实训系统提供多个丰富多元的、实时更新的VR资源库,如内装资源库和典型船舶结构资源库。

内装资源库提供内装所需要的所有种类的素材供学员在模拟内装时使用,包括材质、家具以及附件等。

典型船舶结构资源库提供在AR环境中展示多种船型及其结构形式,如散货船、化学品船、油船以及集装箱船等。

船舶智能制造虚拟仿真实训系统VR资源库

船舶智能制造虚拟仿真实训系统作为传统教学资源的一种有效补充,虚实结合,提供了一种有危险性的装备实验新的实验教学和考核模式,有助于改善存在的教学手段缺乏改革创新、学生学习兴趣不高等问题,让学生掌握新工具和新环境,从而更好地能够适应时代变化,拓展获取知识的渠道和能力。


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