系統(tǒng)概述
徐州碩博虛擬焊接綜合仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是新一代環(huán)保、節(jié)能、通用型操作技能實(shí)訓(xùn)與評(píng)價(jià)平臺(tái)。本產(chǎn)品采用分布式仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、微機(jī)測(cè)控技術(shù)、聲音仿真技術(shù)及計(jì)算機(jī)圖像實(shí)時(shí)生成技術(shù)。在不需要真實(shí)焊機(jī)的情況下，通過仿真主控系統(tǒng)、位置追蹤系統(tǒng)、聲效顯示系統(tǒng)和評(píng)定系統(tǒng)將焊接演練過程中焊槍的位置、速度、角度、操作信息等進(jìn)行采集處理，并實(shí)時(shí)生成虛擬焊縫。
系統(tǒng)將仿真操作設(shè)備、實(shí)時(shí)3D技術(shù)及我公司自主研發(fā)的WM-VR渲染引擎相結(jié)合，演練過程真實(shí)，視覺效果、操作手感與真實(shí)一致。在焊接演練的過程中，學(xué)員能夠看到焊接電弧以及焊液從生成、流動(dòng)到冷卻的過程，同時(shí)可以聽到相應(yīng)的焊接音效。
該系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)分布式架構(gòu)。需包含幾個(gè)重要子系統(tǒng)：
水平定位系統(tǒng)，數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)，教師管理系統(tǒng)，焊接模擬系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊仿真操作培訓(xùn)系統(tǒng)；身份信息登陸系統(tǒng)，操作信息收集系統(tǒng)，仿真操作環(huán)境，真實(shí)焊板結(jié)構(gòu)組合件，真實(shí)焊具（包含手持電焊焊槍、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊槍、氬弧焊焊槍、氣割槍），視頻播放系統(tǒng)，HTCvive焊接體感系統(tǒng)。

產(chǎn)品功能特點(diǎn)
焊接實(shí)訓(xùn)學(xué)員端功能：
（1）理論知識(shí)教學(xué)：根據(jù)焊接教學(xué)大綱以及學(xué)校老師討論結(jié)果搭建理論知識(shí)體系。知識(shí)體系分章節(jié)由淺入深，通過視頻動(dòng)畫、圖文講解結(jié)合配音進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的呈現(xiàn)，需提供不低于20盤以上的教師焊接教學(xué)視頻課件。
（2）真實(shí)焊具：每個(gè)工位需配備真實(shí)的焊接設(shè)備，且不少于一套原裝電焊鉗、氣保焊槍、焊具組合件等。
分級(jí)訓(xùn)練：模擬訓(xùn)練為分級(jí)訓(xùn)練模式，分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、初級(jí)訓(xùn)練、中級(jí)訓(xùn)練、訓(xùn)練考核四個(gè)等級(jí)。
（3）基礎(chǔ)訓(xùn)練：引弧、收弧、能夠真實(shí)的模擬焊接過程中的各種參數(shù)設(shè)置，如引弧、收弧、直線運(yùn)條、直線往返運(yùn)條、鋸齒形運(yùn)條、月牙形運(yùn)條、正三角形運(yùn)條、斜三角形運(yùn)條、圓形運(yùn)條的各種手法，并能體驗(yàn)操作手法中的各種力量反饋感，電弧、明暗場(chǎng)、飛濺、焊縫、聲效表現(xiàn)逼真，該系統(tǒng)可進(jìn)行多角度、全位置焊接演練。
（4）VR虛擬：需采用HTCvivo虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器進(jìn)行虛擬場(chǎng)景展現(xiàn)，分辨率：?單眼：不低于1200*1080、刷新率：?不90fps、動(dòng)作可捕捉空間不少于(橫向 x縱向 y 高度z) 1.5m x 1.3m x 2.0m，同時(shí)配備 Vive VR無線操控手柄（帶力反饋效果）與的SteamVR? 定位技術(shù)配合系統(tǒng)進(jìn)行焊接教學(xué)。
（5）回放展廳：記錄并回放學(xué)生操作過程，重現(xiàn)操作結(jié)果，便于老師對(duì)學(xué)員焊接過程進(jìn)行指導(dǎo)和分析。使得學(xué)員更加清楚的了解自己的焊接訓(xùn)練當(dāng)中的問題，有助于自學(xué)提率。
（6）訓(xùn)練場(chǎng)景：需提供不低于5種的模擬實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，如港口工況場(chǎng)景、工程機(jī)械維修焊接、工廠工況、石油管道焊接、船倉焊接等。通過真實(shí)的焊板、焊槍、焊具進(jìn)行焊接教學(xué)，系統(tǒng)采用聲音、光、文字等提示內(nèi)容，并采用標(biāo)準(zhǔn)圖形示范（包括焊接位置、焊槍角度、焊槍與工件的距離和角度等）及語音提示幫助學(xué)員校正操作姿勢(shì)和手法，輔助指導(dǎo)學(xué)員培訓(xùn)過程與應(yīng)用。
（7）模擬試題：模擬試題功能模塊分為隨機(jī)訓(xùn)練和在線考試兩種模式。學(xué)員在未登錄考試系統(tǒng)的情況下可直接進(jìn)入隨機(jī)訓(xùn)練模式，學(xué)員可通過設(shè)置相應(yīng)參數(shù)從題庫中隨機(jī)選題，設(shè)置時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行自我訓(xùn)練。學(xué)員登錄在線考試系統(tǒng)時(shí)在時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，完成教師試題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)考試分?jǐn)?shù)及錯(cuò)題并上傳。
（8）模擬訓(xùn)練導(dǎo)航界面：對(duì)相應(yīng)焊槍的功能特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了文字形說明，同時(shí)通過視頻形式展示了模擬操作方式。使理論知識(shí)體系和學(xué)習(xí)任務(wù)體系在訓(xùn)練過程中更加人性化的融合起來。具有焊接電流、電壓、焊絲直徑、氣體流量等參數(shù)調(diào)節(jié)功能。
（9）模擬焊接效果：
虛擬焊板上生成的焊疤狀、魚鱗狀與真實(shí)的焊疤相符。生成的焊跡能夠表現(xiàn)出熔化過程和冷卻過程，并伴隨相應(yīng)的光學(xué)效果。
（10）多視角、查看焊接過程：
可選擇不同厚度，不同母材、不同種類焊接接頭，如對(duì)接平焊焊板、對(duì)接橫焊焊板、角接接頭、立焊焊板、仰焊焊板、管管對(duì)接以及管板對(duì)接接頭。
（11）系統(tǒng)界面操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行流暢、無卡頓。學(xué)員可借助鼠標(biāo)、鍵盤對(duì)理論課件及程序進(jìn)行操作，通過簡(jiǎn)單的使用培訓(xùn)可以輕松進(jìn)行該系統(tǒng)的焊接操作及教學(xué)。
（12）沉浸式3d視覺系統(tǒng)：
配合3d立體視覺頭盔，訓(xùn)練者可以更加真實(shí)的看到焊接過程的3D場(chǎng)景，以及實(shí)時(shí)的火花飛濺和熔滴效果。同時(shí)系統(tǒng)可以追蹤頭部姿態(tài)控制主視角和主畫面，讓學(xué)員獲得身臨其境的感受，沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，真正融入訓(xùn)練過程。
（13）學(xué)員在輸入賬號(hào)和密碼登錄進(jìn)去后，系統(tǒng)響應(yīng)后便進(jìn)入三大模塊：
分級(jí)訓(xùn)練模塊、工作接收模塊、模擬考試模塊。學(xué)員可鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)入做相應(yīng)的訓(xùn)練或考核任務(wù)。進(jìn)入分級(jí)訓(xùn)練模塊后，選擇焊接訓(xùn)練類型，點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)的訓(xùn)練子模塊，分級(jí)訓(xùn)練按照由易到難模式進(jìn)行分階段分類型進(jìn)行二氧化碳保護(hù)焊、氬弧焊、交流手工電弧焊模擬訓(xùn)練。
（14）系統(tǒng)升級(jí)：:提供完整的升級(jí)服務(wù)方案，并且提供終身免費(fèi)的軟件升級(jí)服務(wù)。焊接教師端
具備學(xué)員考核系統(tǒng)、學(xué)員管理系統(tǒng)與教師后臺(tái)管理系統(tǒng)，能任務(wù)共享及實(shí)時(shí)發(fā)送任務(wù)，實(shí)現(xiàn)查看其它教師所設(shè)計(jì)的任務(wù)并能共享。同時(shí)教師可以實(shí)時(shí)制定考核任務(wù)并發(fā)送，學(xué)員端可及時(shí)接受任務(wù)并考核提交。
教師端管理系統(tǒng)有下述功能：
（1）監(jiān)控功能，選擇學(xué)生端焊接工位，向其發(fā)送訓(xùn)練或考試任務(wù)。每臺(tái)設(shè)備應(yīng)可以接受不同類型的課程，或進(jìn)入不同的模式。
（2）課程設(shè)計(jì)，可以對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)包括：課程名稱、任務(wù)等，并可方便的添加和刪除。應(yīng)可以查看課程信息：選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)，顯示出該節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。
（3）任務(wù)設(shè)計(jì)，可以對(duì)任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，包括：任務(wù)名稱、目的、焊機(jī)類型、接口類型、焊接位置、坡口類型和母材厚度等。在選擇一個(gè)操作節(jié)點(diǎn)時(shí)，可顯示出該節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息。
（4）學(xué)生管理，可新建年級(jí)、新建、新建班級(jí)、新建學(xué)生、修改學(xué)生信息、刪除信息等。
（5）成績(jī)管理，可以查看所管理班級(jí)的課程成績(jī)單、學(xué)生考試成績(jī)單、任務(wù)詳細(xì)成績(jī)單。能以文字報(bào)告、焊接參數(shù)曲線，顯示訓(xùn)練結(jié)果。
（6）系統(tǒng)設(shè)置，可修改登錄密碼、設(shè)置公差等級(jí)等具體參數(shù)。
（7）網(wǎng)絡(luò)連接：系統(tǒng)采用千兆網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，提高培訓(xùn)效率；應(yīng)用便捷、移動(dòng)方便、管理靈活。
設(shè)備配置清單

4 學(xué)生數(shù)據(jù)處理單元 1、CPU：i7酷睿6700k 、MS-N520L；16GB ；128G固態(tài)
2、電源：220V 350W
3、27寸液晶顯示器
5 教師數(shù)據(jù)處理單元 1、CPU：i5酷睿6500k 、MS-N520L；8GB ；128G固態(tài)
2、電源：220V 350W
3、22寸液晶顯示器
6 真實(shí)焊具 1、原裝電焊鉗，2、氣保焊槍，3、焊具組合件，4、原裝焊機(jī)機(jī)體 套 2
7 虛擬頭盔 HTCvivo虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器、Vive VR無線操控手柄（帶力反饋效果）、SteamVR? 定位系統(tǒng)
8 訓(xùn)練工位操作臺(tái) 單個(gè)工位尺寸不低于長(zhǎng)1.5m寬1.3m高1.4m，材質(zhì)為混合材質(zhì)，表面拋光處理，平整、光潔。
9 配套硬件 1、高清數(shù)據(jù)線，USB、HDMI線；
2、提供實(shí)驗(yàn)室整體網(wǎng)線布局所需線材；
3、提供插線板、信號(hào)轉(zhuǎn)換頭等輔助設(shè)備。
4、3d立體視覺頭盔
5、焊接實(shí)訓(xùn)臺(tái)架

王經(jīng)理：

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