虚拟现实焊接模拟器技术解决方案（纯方案28页）.docx

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1、目录2.2投标货物主要技术指标和运行性能的详细描述22.2.1 系统概述22.2.2 系统功能特点32.2.3 功能简介42.2.4 操作说明及系统界面62.2.4.1 用户接口62.2.4.2 程序界面62.2.5 系统功能说明72.2.6 教师管理系统概述82.2.7 教师管理系统简介82.2.8 教师管理系统功能92.2.9 主要产品配置122.291 硬件主要配置122.292 .2软件配置132.2.10智能交互一体机132.4 同投标货物型号一致的产品手册、介绍、说明书等技术材料182.5 本项目实施时间进度方案202.5.1 项目实施时间进度202.5.2 项目实施人员情况表21

2、2.5.3 保障措施212.6 投标货物配件、耗材、选配件、工具、备件清单232.7 售后服务响应、培训、维修等承诺242.8 售后服务网点、人员、设施等情况262.8.1 售后服务网点262.8.2 售后主要人员情况表262.8.4 售后服务设施272.2投标货物主要技术指标和运行性能的详细描述2.2.1 系统概述焊接成形是现代工业高质量、高效率制造技术中一种不可缺少的加工工艺，广泛应用于各种生产场合。调研发现在汽车、锅炉、造船等制造业中，普遍缺乏专业焊工或现有焊工的素质满足不了生产发展和技术创新的新需求。正确运用和掌握焊接操作技能比其他加工过程要难，因而培养一名熟练掌握高超操作技能的焊工难

3、度就更大，因此焊工培训工作尤为重要。在焊接培训领域，虚拟现实技术的应用研究尚属少见。近年来，随着电子信息技术、计算机科学技术的发展，虚拟现实技术在该领域的应用引起了人们的重视，国内外都展开了对焊接操作模拟系统的研究和研发。实物虚化、虚物实化和高性能的计算机处理技术是VR技术的3个主要方面。虚拟现实技术在焊接操作训练系统中的应用可以归纳为虚拟焊接环境、信息采集与传输、数据分析与处理等几个方面。新的虚拟现实焊接模拟器采用更先进的模拟焊接技术，可以用于手工焊（MMA）、熔化极气体保护焊（MIG/MAG）、非熔化极气体保护焊（TIG）,可以模拟并监控各种焊接工艺参数（弧长、电流电压、焊速、倾角等），以

4、及各种焊接空间状态。多功能焊接模拟实训机具备焊条电弧焊模拟训练系统、CO2气体保护焊模拟训练系统、氢弧焊模拟训练系统。能让学员在高度仿真的模拟环境下进行焊接技能的高效训练，可以让训练者能够感受到真实的焊接过程。可以有效地和周围真实的环境进行互动，让训练者处于高度逼真的环境中，可有效促进操作者完全投入到当前的任务中。对于有经验的训练者通过系统提供的训练平台来操作完成一个好的虚拟焊缝；系统还可以精确地测量到操作信息，训练者可以从中学到要点并能将这些焊接技能转化到实际的焊接工作中。2.2.2 系统功能特点1、多功能焊接模拟实训机使用真实焊枪操作，易用、操作简单，所有交互无需鼠标、键盘操作，普通用户通

5、过简单的使用培训可以轻松地完成一个焊件的整个焊接操作，生成完整的焊缝。2、多功能焊接模拟实训机运行流畅、无卡顿效果。在手工焊的模拟整个焊接过程中，系统运行最低帧率数68帧/秒，可使用3DMark进行帧率检测验证合格性。3、多功能焊接模拟实训机中的虚拟焊枪的移动、旋转与现实动作实时快速准确同步，操作同步延时响应28ms,移动位移精度2mm,动作可捕捉空间（水平X纵向X高度）1.2mx1.2mX1.2m。采用智能视觉系统定位模式，且定位过程不受到各种电磁环境影响。4、本产品使用立体视觉进行焊接模拟训练，与现实中人用双眼来进行空间位置的识别一样，受训者通过立体头盔显示的立体画面可以直观的识别到枪与焊

6、件的空间距离，这种立体视觉训练符合人类视觉定位的传统经验让训练真实度极大提高。不仅能追踪用户头部的旋转，还能追踪用户头部的移动，如：站立，蹲下，左右侧移动。焊接视觉头盔追踪延时响应18ms,通过红外位置捕捉功能，可进行垂直及水平360度全方位角度侦测，最小精度为1度，范围1.2立方米以上。视景显示屏材质为O1ED,分辨率为19201080,使用者配带视觉头盔无需学习，与现实中用双眼看世界感觉一致。5、系统适用于多种焊接类型，可模拟四种不同的焊机，包含有：二氧化碳保护焊、焊条电弧焊、TIG氢弧焊。6、手工焊条焊可进行多种焊接位置的训练：平焊、立焊、横焊、仰焊。7、可提供多种不同的情景实训模拟，如

7、大型石油管道焊接、船体板缝焊接等。8、焊接时可以实时表现熔池大小以及形状的变化。9、能够真实的模拟焊接过程中的各种条件设置，引弧、焊接、收弧中的各种手法，电弧、明暗场、飞溅、焊缝、声效表现逼真。10、有“引导枪”功能，在焊接训练操作前可以打开“引导学习”功能，在虚拟场景的板件前会生成一个透明引导枪。通过颜色变化来引导学生参考掌握干伸距离、行走速度等运枪手法。该引导枪可以由教师自己行录制并上传，来帮助学生对教师的运枪手法进行“实时临摹对比操作。11、学生可以保存上传自己的焊接录像，并可以随时用360度任意自由视角，查看以前的个人或老师的焊接三维回看录像。录像中以三维模型线段标示出焊枪移动的空间轨

8、迹。并且录像中的三维焊枪移动数据可直接设置为该焊接项目的“引导枪”，方便学生在训练项目时直接对比“实时临摹”老师的焊接手法。223功能简介多功能焊接模拟实训机是本公司自主研发的虚拟仿真焊接训练产品。该产品能让学员在高度仿真的模拟环境下进行焊接技能的高效训练，让训练者能够感受到真实的焊接过程。该产品可以有效地和周围真实的环境进行互动，让训练者处于高度逼真的环境中，有效促进操作者完全投入到当前的任务中。焊接训练模拟技术适用于新一代焊接人员的培训和焊接就业教育，在一般的培训教室即可进行培训工作。对于有经验的训练者，本产品系统提供高训练平台，通过视觉、听觉和触觉来操作完成一个好的焊缝；并且，本产品可以

9、精确地测量到操作信息，训练者可以从中学到要点并能简便有效地将这些焊接技能转化到实际的焊接工作中。模拟器是由以下五个部分组成，包括有：VR支架（可升降）；VR焊接头盔（立体视景）；VR焊枪（三种焊枪）；VR焊钳（安装实物焊件）；VR主控制器。具体组成如图所示：焊条电弧焊实物焊枪CO?气体保护焊实物焊枪氮弧焊实物焊枪系统提供多种不同的工件形式选择，以便训练者可以练习不同的焊缝形式和焊接位置224操作说明及系统界面2.2.4.1用户接口1VR焊枪本产品提供包含以下三种焊枪：焊条电弧焊枪、Co2气体保护焊枪、氨弧焊焊枪。2VR头盔本产品使用立体视觉进行焊接模拟训练，与现实中人用双眼来进行空间位置的识别

10、一样，受训者通过立体头盔显示的立体画面可以直观的识别到枪与焊件的空间距离，这种立体视觉训练符合人类视觉定位的传统经验让训练真实度极大提高。2.2.4.2程序界面焊接方式选择系统启动之后界面将有三个选择项。使用摇杆左右进行选择，按绿色方形按钮进入具体焊接作业程序。系统自检程序进入焊接作业之前将自定进行传感器连接和自检。请耐心等待进度条完成系统登录系统自检完成之后将进入登录界面，用户输入用户名和密码之后，按绿色方形按钮进入。系统主界面系统主界面提供，焊接知识，焊接课程，自由训练，情景训练，演示大厅，焊接回放，课程任务，课后作业，实训考试，焊接回放，个人中心十个大的功能模块。用户采用3D摇杆和绿色方

11、形按钮进入。225系统功能说明1、实现电流、电压等参数的设置，与软件系统中的参数进行交互，在焊接过程中电压电流会根据焊接的情况模拟产生交互互动，学生可根据任务的焊接工艺标准，调整焊接电流、焊接电压、气体流量和焊丝直径的数值大小，调节参数后在焊接中会有对应的物体表现，如：熔池大小变化、飞溅变化、焊接声音变化等。KEBB31.J0焊接电压表焊接电压调节旋钮焊接电流表焊接电流调节旋钮电源开关按钮2、焊接过程中的实时数据显示：手工焊接时，要求能提供干伸长度，弧长、焊枪与构件角度、焊枪与焊缝角度、焊枪速度、摆动曲线、电流、电压、机械臂轨迹、焊接点属性等实时数据，并根据用户操作时的状态实时进行语音提醒。训

12、练结束后，在教员端可对干伸长度、焊枪夹角、行走速度进行不同权限的打分设置。3、包含初级课程、中级课程、高级课程和专业课程，专业教学课程以12mm特厚实物焊板进行专业焊接课程学习，可进行多层多道焊，单面焊双面成形等职业技能大赛训练项目为教学训练实操模拟训练。4、手工焊接录像网络转播功能：具备有网络实时转播功能，学生可以在自己的工位上实时收看老师的焊接转播画面，以不同的角度和视角查看和学习老师在焊接时的操作手法。5、升级功能：系统具有升级功能，我公司承诺提供终身免费升级服务。226教师管理系统概述教师端管理系统是模拟器的教师服务器控制端，能够监控学员的实训设备训练的状态及数据，可远程管理多台实训设

13、备，管理学员注册及登录，管理学员训练的数据结果并可随时抽取查看，进行教学演示，实时训练成本估算等。教师端管理系统界面说明1基本功能通过教学控制机可以同时实现单个或多个终端学员机的控制与监控，并可以对学员进行全面的管理，如：年级、专业、班及、学员及成绩，作业操作回放等。2理论教学功能建立标准作业库，既可作为学员机训练的参考也可以做校内网上的多媒体课程资源，供学生进行网路学习。3任务设定功能教师机能够实现远程对学员机开关机、任务设置与终止，并可以按学员等级进行不同阶段的训练难易设定，以便对学员循序渐进的培训，从易至难的过程。4考核评定功能系统在考试完毕后可立即生成考试结果及评定，并上传至数据库进行

14、长期保存，可随时进行查询、打印。5扩展功能教师可通过教学投影设备可以进行理论知识的教学及标准操作录像回放，并可以随时调取学员训练记录进行重现、查看。2.2.7教师管理系统简介教师端管理系统与焊接模拟器是采用网络管理方式，即单台管理系统可动态的管理多台实训设备，即可以同时监控实训数据并控制多个实训设备的注册、练习、考核、焊接录像等功能，也可以点对点的方式对单台实训设备进行训练状态的监控和控制，可以将任意学员的实训焊接信息在管理系统上进行再现，教师可通过教学投影设备对多个学员教学讲解及管理系统内容的推送，并也将学员的数据信息及操作内容连接至远程的校园网络及互联网络。228教师管理系统功能1、一体化

15、教学功能通过教学控制机可以同时实现多终端学生机的控制与监控，还能通过教学网络进行数据查看和评定，实现网络监控管理和考核功能。2、管理功能1）基本功能，通过教学控制机可以同时实现单个或多个终端学生机的控制与监控，并可以对学生进行全面的管理，如：年级、专业、班及、学生及成绩，作业操作回放等。2）远程群控控制管理功能，可实现对任意模拟器、任意工位系统的开机、关机、暂停和锁定。3）理论教学功能，建立标准作业库，既可作为学生机训练的参考也可以做校内网上的多媒体课程资源，供学生进行网路学习。4）任务设定功能，教师机能够实现远程对学生机开关机、任务设置与终止，并可以按学生等级进行不同阶段的训练难易设定，以便对学生循序渐进的培训，从易至难的过程。5）考核评定功能，系统在考试完毕后可立即生成考试结果及评定，并上传至数据库进行长期保存，可随时进行查询、打印。6）扩展功能教师可通过教学投影设备可以进行理论知识的教学及标准操作录像回放，并可以随时调取学生训练记录进行重现、查看。3、设备监控教师可以选择焊接模拟器设备向其发送训练或考试任务。每台设备应可以接受不同类型的课程，或进入不同的模式。同