按照“以虛促實(shí)，虛實(shí)結(jié)合，能實(shí)不虛，易學(xué)易會(huì)”的總體規(guī)則，開發(fā)了數(shù)字孿生智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室4.0，虛實(shí)融合智能交互設(shè)備采用真機(jī)操作面板結(jié)合驅(qū)動(dòng)具有物理屬性的虛擬控制對(duì)象，模擬一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)情況一樣的控制過程，讓學(xué)生具有跟操作真機(jī)一樣的手感操作虛實(shí)結(jié)合設(shè)備，在一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)一樣的實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)操，這樣既可以讓學(xué)生具有真機(jī)設(shè)備操作手感，又解決了實(shí)訓(xùn)設(shè)備操作面板控制對(duì)象在實(shí)操過程造成的各種工件耗材、器件損耗、能源消耗、以及各種生產(chǎn)操作安全隱患。由于虛擬控制對(duì)象是具有物理屬性的虛擬仿真設(shè)備(數(shù)字李生),教師可以任意設(shè)置設(shè)備故障點(diǎn),訓(xùn)練學(xué)生分析和排除故障的技能,學(xué)生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對(duì)虛擬的數(shù)字李生設(shè)備進(jìn)行模擬維修。在這個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生可以反復(fù)演練也不會(huì)損耗任何一個(gè)設(shè)備/材料/工具等。

虛實(shí)融合智能交互設(shè)備如虛實(shí)結(jié)合數(shù)控機(jī)床、智能制造 PLC 虛實(shí)結(jié)合控制系統(tǒng)、虛實(shí)結(jié)合智能萬用表/示波表/智能汽修診斷儀/工業(yè)機(jī)器人示教儀等，以及搭載虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，都是屬于低功耗設(shè)備，在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中,整套設(shè)備運(yùn)行能耗也大大降低。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)自動(dòng)控制、智能制造、嵌入式系統(tǒng)等一體化控制系統(tǒng)設(shè)備，虛實(shí)結(jié)合的設(shè)計(jì)留有真實(shí)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口，而將其控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行仿真還原并在計(jì)算機(jī)屏幕上以 3D 場(chǎng)景形式顯示出來。在這個(gè)過程，學(xué)生仍然需要實(shí)際動(dòng)手完成控制系統(tǒng)電路的搭建、編寫控制程序，而控制系統(tǒng)發(fā)出的指令通過接口電路、通信系統(tǒng)傳遞給電腦，電腦根據(jù)其控制對(duì)象的物理屬性模擬出真實(shí)的仿真動(dòng)作。這種虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，不僅可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用，而且可以達(dá)到預(yù)期的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和提升技能目的。

數(shù)字孿生智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室 4.0 是對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的瓶頸，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與真實(shí)設(shè)備相結(jié)合，模擬真實(shí)的工作場(chǎng)景和工作流程，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地中通過虛實(shí)融合完成實(shí)訓(xùn)的一種新型的實(shí)踐教學(xué)方式。數(shù)字李生智能實(shí)驗(yàn)4.0 擁有充分的交互性，使學(xué)生通過虛擬場(chǎng)景和真實(shí)設(shè)備來獲得真實(shí)的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)，能夠虛擬出一個(gè)增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效環(huán)境，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式下缺乏設(shè)備、缺乏場(chǎng)地、缺乏教師的不足之處，為實(shí)踐教學(xué)構(gòu)建出一個(gè)現(xiàn)代化的環(huán)境。

通過三維場(chǎng)景與高精度的真實(shí)設(shè)備工藝模型相結(jié)合，配合以多層次、多功能的可操控的設(shè)備工藝模型，形成一體化、逼真度高的數(shù)字李生智能實(shí)驗(yàn) 4.0該系統(tǒng)具有操作規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)感強(qiáng)、資源消耗小,可以重復(fù)訓(xùn)練。同時(shí)具備協(xié)同訓(xùn)練的特點(diǎn)，學(xué)生可以共同完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

通過這一新的數(shù)字孿生智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)浪潮，提升學(xué)生實(shí)訓(xùn)的積極性，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量，并形成產(chǎn)學(xué)研合作的新型平臺(tái)，從而在新的社會(huì)形勢(shì)下獲得良好的教學(xué)效果和實(shí)訓(xùn)效果，培養(yǎng)社會(huì)所需要的實(shí)踐能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才。

數(shù)字孿生仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)亮點(diǎn)：

1)可以將抽象的PLC控制技術(shù)形象化

2)學(xué)生用戶可以學(xué)習(xí)到PLC編程知識(shí)，并進(jìn)行驗(yàn)證

3)學(xué)生用戶可以自己設(shè)計(jì)虛擬對(duì)象控制過程，進(jìn)行探究提升實(shí)驗(yàn)

4)教師用戶可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況

5)支持與三菱、西門子、歐姆龍、松下等多品牌PLC硬件設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)通信

6)軟件能同步讀取PLC硬件設(shè)備中的輸入、輸出、中間、數(shù)據(jù)等寄存器，可寫入輸出、中間.數(shù)據(jù)等寄存器，可對(duì)輸入、輸出、中間、數(shù)據(jù)等寄存器狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

7)軟件與PLC硬件連接支持率口通信和以太網(wǎng)通信的方式

數(shù)字孿生仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案的優(yōu)勢(shì)：

優(yōu)勢(shì)1——真實(shí)手感,能在真實(shí)環(huán)境中對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位實(shí)操訓(xùn)練

傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，做不到人手一機(jī)獨(dú)立操作實(shí)訓(xùn)，多人分組進(jìn)行，一人操作多人觀看,每人真正實(shí)操時(shí)間很少,達(dá)不到預(yù)期理想的實(shí)踐教學(xué)成果。

而虛實(shí)融合智能實(shí)驗(yàn) 4.0 是根據(jù)實(shí)訓(xùn)所需教學(xué)設(shè)備的工作原理、工藝結(jié)構(gòu)、維修規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),建立了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)與實(shí)物組成的虛實(shí)結(jié)合仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。虛擬仿真系統(tǒng)建立了實(shí)訓(xùn)所需設(shè)備的仿真數(shù)學(xué)模型、仿真電路、虛擬操作人機(jī)界面。

優(yōu)勢(shì)2——零污染,零排放,低實(shí)訓(xùn)成本,后期設(shè)備維護(hù)少

職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中,實(shí)訓(xùn)造成大量工件耗材、器件損耗、能源消耗、以及各種生產(chǎn)操作安全隱患。實(shí)訓(xùn)成本巨大。

而虛實(shí)結(jié)合智能交互設(shè)備采用真機(jī)操作面板驅(qū)動(dòng)具有物理屬性的虛擬控制對(duì)象,模擬一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)情況一樣的控制過程,讓學(xué)生具有跟操作真機(jī)一樣的手感操作虛實(shí)結(jié)合設(shè)備,在一個(gè)與實(shí)際生產(chǎn)一樣的實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)操,這樣既可以讓學(xué)生具有真機(jī)設(shè)備操作手感,又解決了實(shí)訓(xùn)設(shè)備操作面板控制對(duì)象在實(shí)操過程造成的各種工件耗材、器件損耗、能源消耗、以及各種生產(chǎn)操作安全隱患。

由于控制對(duì)象是具有物理屬性的虛擬仿真設(shè)備(數(shù)字李生),教師可以任意設(shè)置設(shè)備故障點(diǎn),訓(xùn)練學(xué)生分析和排除故障的技能,學(xué)生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對(duì)虛擬的數(shù)字李生設(shè)備進(jìn)行模擬維修。在這個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生可以反復(fù)演練也不會(huì)損耗任何一個(gè)設(shè)備/材料/工具等。

優(yōu)勢(shì)3——智能導(dǎo)學(xué): 虛擬專家實(shí)時(shí)指導(dǎo)

優(yōu)勢(shì)4——數(shù)字李生虛實(shí)融合讓實(shí)訓(xùn)更安全更高效

優(yōu)勢(shì)5——虛擬環(huán)境真實(shí)再現(xiàn)實(shí)訓(xùn)情景

有些智能制造實(shí)訓(xùn)設(shè)備由于投資大、占地面積大等,其臺(tái)數(shù)不能滿足學(xué)生的實(shí)際操作需求,容易造成多人圍觀的現(xiàn)象，實(shí)訓(xùn)效果不理想。虛擬環(huán)境要求設(shè)備一致化、過程一致化。設(shè)計(jì)的虛擬設(shè)備在外形上要跟實(shí)際設(shè)備保持一致,便于學(xué)生形象化理解。

虛擬設(shè)備的操作與實(shí)際設(shè)備操作過程保持一致,并通過真實(shí)設(shè)備進(jìn)行控制,模擬的加工過程與實(shí)際保持一致,產(chǎn)生的效果一致。虛實(shí)結(jié)合智能交互設(shè)備可以模擬一個(gè)與生產(chǎn)情況十分接近的控制過程,數(shù)字孿生智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生在一個(gè)非常接近與實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)操,從而縮短了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)到實(shí)物實(shí)訓(xùn)之間的距離。

優(yōu)勢(shì)6——智能評(píng)價(jià): 實(shí)訓(xùn)過程智能化評(píng)價(jià),結(jié)果自動(dòng)化評(píng)價(jià)

優(yōu)勢(shì)7——滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求,為真機(jī)實(shí)訓(xùn)分流，實(shí)現(xiàn)全程人手一機(jī)

優(yōu)勢(shì)8——人才培養(yǎng)與企業(yè)需求零距離對(duì)接使實(shí)訓(xùn)教學(xué)落在了實(shí)處

（以下數(shù)字孿生仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案內(nèi)容略）

以上就是高校vr實(shí)訓(xùn)室廠家專久智能關(guān)于數(shù)字孿生智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的簡(jiǎn)要介紹，如需要了解數(shù)字孿生沉浸式實(shí)訓(xùn)室更多內(nèi)容，請(qǐng)聯(lián)系客服詳詢。