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发动机拆装仿真VR实训
    发布时间: 2021-12-09 20:59    

发动机拆装仿真VR实训

系统利用先进的计算机仿真技术,可在虚拟仿真平台上完成机械设备的拆装过程仿真实训,如发动机曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统以及发动机总成的拆装实验。学生在计算机上通过该虚拟模拟拆装实验和仿真实训,能全面熟悉发动机各部件及总成结构,掌握工具的使用、零部件的拆卸方法和拆卸要点,以及拆装过程的基本要领、零部件的摆放和工具的摆放等基本的拆装规范。

系统还具有对实验过程中操作记录的功能,包含违规操作的记录、工具使用是否正确的记录、拆装顺序是否正确的记录和工艺过程。实验过程中可以随时对操作记录进行查看。

利用虚拟现实教学实验和仿真实训技术,不仅能直观地模拟机械装备三维结构,仿真拆装操作过程,也能激发学生的学习兴趣、提高学生的装配技能、规范学生装配过程中的操作步骤,进一步强化和巩固理论教学知识学习,并有效降低了教学成本和时间成本。

零部件模型属性编辑

在三维机械设计的基础上,用户可利用黎明视景“虚拟拆装仿真实训平台”,导入构建好的机械设备或工业装备三维模型,并对该设备进行虚拟拆装教学实验和仿真实训演练。

每一台“虚拟设备模型”在进行拆装应用之前都需要进行“虚拟拆装属性编辑”,每一个零部件同样需要属性编辑和定义。虚拟装配属性编辑,即定义各个零部件的组织结构、层级关系、装配关系、装配顺序,并按照规则进行系统地命名、编号,为后期的虚拟拆装训练准备精确的、可交互的模型部件。该过程也是学生熟悉设备结构的重要步骤,能使学生深刻理解虚拟拆装的关系和顺序,进一步强化“设备拆装顺序和过程意识”。

虚拟拆装过程实训

系统内置功能强大的“多维交互模块”,该交互模块不仅内置多维交互算法和交互能力,而且可实时连接多种VR交互设备和装置,如:键盘鼠标、数据手套、计算机力和触觉反馈系统、6自由度位置追踪交互系统、三维鼠标(轨迹球)等,用户可以根据教学实训需求任意选择合适的交互设备,快速进行虚拟拆装实验和仿真实训。

利用虚拟仿真实训模块,学生可按照教科书上的“标准拆装流程”,模拟拆装操作和仿真训练,包括:总成的拆装过程、零部件拆卸与安装过程、工具选择与使用、工艺处理和零部件测量。

多人协同拆装演练

对于一些大型的工业装备,往往需要多人协同操作,同时,不同的实训人员之间需要相互沟通、交流和指导,系统内置的多人协同拆装演练功能模块,可支持多人协同教学实验和仿真训练。如:在一个实训室内,教师和学生每人可佩戴“头戴式显示器(VR眼镜系统)”,在大型位置追踪系统的辅助下实现多人协同交互和仿真实训。

每一个参与人员分工作业,各司其职、互动演练。参与人员可以在一个局域网内、也可以在互联网环境下,随时随地、不受时空限制地在“同一个场景中共同完成一个虚拟拆装教学实训项目的仿真演练”。

典型设备虚拟拆装案例

面向机械基础教学要求,系统内置多个典型机械设备的虚拟拆装案例库(如、三相电机、减速机、差速器、发动机等),每个拆装案例配套“虚拟拆装指南库”,配套视频、图片图纸、文字说明等。

系统内置的“工具箱”,包含各种虚拟专用工具,如各种类型的:扳手、螺丝刀、电笔、钳子以及各种专用工具,利用系统的6自由度交互功能,用户可以根据需要轻松“选择或拿取”。

学员在虚拟拆装仿真实训的过程,可随时调用相应的“教学指南”文件实时对照相关的理论知识和要求,正确完成虚拟拆装实训过程,进一步强化理论教学和动手实践的有效结合。

考核评价

系统内置“虚拟拆装教学实验和仿真实训评价”模块,包括:权限管理模块、理论考试模块和仿真实训考核模块。

  • 权限管理模块采用“分权管理”原则,教师和学员可利用“姓名+密码+ID号”登陆。教师可以设置考试科目、设计考试内容,并对学员的考试内容进行考评和报告推送、打印等。学员可选择实训科目和内容进行操作训练,也根据教师设置的考试科目进行“考试”,并提交考试内容和“试卷”。

  • 理论考试模块内置机械基础理论考试题库和多个考试科目,教师根据权限,设置不同的理论考试科目和试卷内容,学员登录后可进行理论考试,系统进行自动考核,并给出评价报告和实验报告,可打印输出,供实验教师查看和评估。

  • 学员登录“仿真实训”考试模式后,系统将自动开启“考核评价系统”,该功能可自动记录并保存用户的虚拟拆装操作过程。系统将利用“预置判断机制”对学员的仿真实训过程进行自动考评、判断或打分。并给出实验报告,可打印输出,供实验教师查看和评估。

  • 记录回放功能:系统也将自动录制整个操作过程的视频资料,教师可对考试实训过程进行还原回放。

 


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