vr仿真实训系统

按照“以虚促实，虚实结合，能实不虚，易学易会”的总体规则，开发了数字孪生智能教学实验室4.0，虚实融合智能交互设备采用真机操作面板结合驱动具有物理属性的虚拟控制对象，模拟一个与实际生产情况一样的控制过程，让学生具有跟操作真机一样的手感操作虚实结合设备，在一个与实际生产一样的实训环境进行实操，这样既可以让学生具有真机设备操作手感，又解决了实训设备操作面板控制对象在实操过程造成的各种工件耗材、器件损耗、能源消耗、以及各种生产操作安全隐患。由于虚拟控制对象是具有物理属性的虚拟仿真设备(数字李生),教师可以任意设置设备故障点,训练学生分析和排除故障的技能,学生根据出现的故障现象对虚拟的数字李生设备进行模拟维修。在这个实训过程中，学生可以反复演练也不会损耗任何一个设备/材料/工具等。

虚实融合智能交互设备如虚实结合数控机床、智能制造 PLC 虚实结合控制系统、虚实结合智能万用表/示波表/智能汽修诊断仪/工业机器人示教仪等，以及搭载虚拟仿真实训系统的计算机，都是属于低功耗设备，在整个实训过程中,整套设备运行能耗也大大降低。

例如，学生在学习自动控制、智能制造、嵌入式系统等一体化控制系统设备，虚实结合的设计留有真实的设备驱动接口，而将其控制对象的运动过程进行仿真还原并在计算机屏幕上以 3D 场景形式显示出来。在这个过程，学生仍然需要实际动手完成控制系统电路的搭建、编写控制程序，而控制系统发出的指令通过接口电路、通信系统传递给电脑，电脑根据其控制对象的物理属性模拟出真实的仿真动作。这种虚实结合的实验仪器设备，不仅可以节约实验室建设费用，而且可以达到预期的实训实验教学和提升技能目的。

数字孪生智能教学实验室 4.0 是对实训教学的瓶颈，采用虚拟现实技术与真实设备相结合，模拟真实的工作场景和工作流程，学生在实训场地中通过虚实融合完成实训的一种新型的实践教学方式。数字李生智能实验4.0 拥有充分的交互性，使学生通过虚拟场景和真实设备来获得真实的实训体验，能够虚拟出一个增强实训教学的有效环境，弥补传统教学模式下缺乏设备、缺乏场地、缺乏教师的不足之处，为实践教学构建出一个现代化的环境。

通过三维场景与高精度的真实设备工艺模型相结合，配合以多层次、多功能的可操控的设备工艺模型，形成一体化、逼真度高的数字李生智能实验 4.0该系统具有操作规范现场感强、资源消耗小,可以重复训练。同时具备协同训练的特点，学生可以共同完成实训任务。

通过这一新的数字孪生智能教学实验室技术浪潮，提升学生实训的积极性，提高实训教学的质量，并形成产学研合作的新型平台，从而在新的社会形势下获得良好的教学效果和实训效果，培养社会所需要的实践能力强的创新型人才。

数字孪生仿真实验室建设方案设计亮点：

1)可以将抽象的PLC控制技术形象化

2)学生用户可以学习到PLC编程知识，并进行验证

3)学生用户可以自己设计虚拟对象控制过程，进行探究提升实验

4)教师用户可以掌握学生的学习情况

5)支持与三菱、西门子、欧姆龙、松下等多品牌PLC硬件设备进行实时通信

6)软件能同步读取PLC硬件设备中的输入、输出、中间、数据等寄存器，可写入输出、中间.数据等寄存器，可对输入、输出、中间、数据等寄存器状态进行实时监控

7)软件与PLC硬件连接支持率口通信和以太网通信的方式

数字孪生仿真实验室建设方案的优势：

优势1——真实手感,能在真实环境中对学生进行全方位实操训练

传统实训教学中实训设备不足，做不到人手一机独立操作实训，多人分组进行，一人操作多人观看,每人真正实操时间很少,达不到预期理想的实践教学成果。

而虚实融合智能实验 4.0 是根据实训所需教学设备的工作原理、工艺结构、维修规范与标准,建立了虚拟仿真实训系统与实物组成的虚实结合仿真实训系统。虚拟仿真系统建立了实训所需设备的仿真数学模型、仿真电路、虚拟操作人机界面。

优势2——零污染,零排放,低实训成本,后期设备维护少

职业教育实训教学过程中,实训造成大量工件耗材、器件损耗、能源消耗、以及各种生产操作安全隐患。实训成本巨大。

而虚实结合智能交互设备采用真机操作面板驱动具有物理属性的虚拟控制对象,模拟一个与实际生产情况一样的控制过程,让学生具有跟操作真机一样的手感操作虚实结合设备,在一个与实际生产一样的实训环境进行实操,这样既可以让学生具有真机设备操作手感,又解决了实训设备操作面板控制对象在实操过程造成的各种工件耗材、器件损耗、能源消耗、以及各种生产操作安全隐患。

由于控制对象是具有物理属性的虚拟仿真设备(数字李生),教师可以任意设置设备故障点,训练学生分析和排除故障的技能,学生根据出现的故障现象对虚拟的数字李生设备进行模拟维修。在这个实训过程中，学生可以反复演练也不会损耗任何一个设备/材料/工具等。

优势3——智能导学: 虚拟专家实时指导

优势4——数字李生虚实融合让实训更安全更高效

优势5——虚拟环境真实再现实训情景

有些智能制造实训设备由于投资大、占地面积大等,其台数不能满足学生的实际操作需求,容易造成多人围观的现象，实训效果不理想。虚拟环境要求设备一致化、过程一致化。设计的虚拟设备在外形上要跟实际设备保持一致,便于学生形象化理解。

虚拟设备的操作与实际设备操作过程保持一致,并通过真实设备进行控制,模拟的加工过程与实际保持一致,产生的效果一致。虚实结合智能交互设备可以模拟一个与生产情况十分接近的控制过程,数字孪生智能教学实验室使学生在一个非常接近与实际生产的实训环境进行实操,从而缩短了虚拟仿真实训到实物实训之间的距离。

优势6——智能评价: 实训过程智能化评价,结果自动化评价

优势7——满足学生个性化学习需求,为真机实训分流，实现全程人手一机

优势8——人才培养与企业需求零距离对接使实训教学落在了实处

（以下数字孪生仿真实验室建设方案内容略）

以上就是高校vr实训室厂家专久智能关于数字孪生智能教学实验室的简要介绍，如需要了解数字孪生沉浸式实训室更多内容，请联系客服详询。