為漢科技數(shù)字孿生機器人教學平臺介紹_數(shù)字孿生_機器人_虛擬仿真
1. 應(yīng)用規(guī)劃
本實訓區(qū)強調(diào)知識點、技能點訓練與機器人專業(yè)知識完美融合,提供ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大家族,以及及國內(nèi)的大族機器人品牌的基礎(chǔ)知識學習、示教編程、機器人在不同行業(yè)應(yīng)用案例等。在虛擬環(huán)境中,學生可以自由地操作機器人而不用擔心設(shè)備損壞和人身安全,同時能體驗與實際工業(yè)應(yīng)用一致的場景和操作。實訓中心將傳統(tǒng)課堂教學模式升級為“理論教學+仿真預(yù)實訓+上手實操”的高科技課堂新模式,打造正式的課堂教學空間,本實訓中心搭建基礎(chǔ)的虛擬仿真硬件環(huán)境,可實現(xiàn)機器人的虛擬仿真教學。

2. 主要設(shè)備和軟件配置
(1)硬件配置
提供20套PC電腦、教學交互一體機、同屏系統(tǒng)等。
(2)虛擬仿真機器人軟件配置
本實訓區(qū)軟件系統(tǒng)把VR技術(shù)引進教學實訓中,采用多樣化VR技術(shù)以及VR實訓教學軟件,開展與機器人相關(guān)的輔助教學與實訓,學生在身臨其境的場景中學習,內(nèi)容更全面、機器人品牌更豐富。既極大的節(jié)省了成本,又可規(guī)避某些真實實訓或操作帶來的各種危險,激發(fā)了學生學習興趣,提升學習效果,有效提升整體教學實訓效果。
(3)虛擬仿真機器人軟件介紹
機器人基礎(chǔ)認知系統(tǒng):該軟件集工業(yè)機器人機械系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)各知識點的3D資源庫,打造了數(shù)百個工業(yè)機器人VR結(jié)構(gòu)模型,將傳統(tǒng)教學資源與VR技術(shù)融為一體,把枯燥難懂的知識原理和自然過程以逼真的虛擬現(xiàn)實效果進行直觀、多角度展現(xiàn),從而解決課堂知識難點,提高學生的學習興趣。
機器人示教編程系統(tǒng):提供YASKAWA、ABB、KUKA和FANUC以及大族機器人的虛擬示教器操作基礎(chǔ)學習和訓練;簡單編程訓練。學生在虛擬場景中,通過操作虛擬示教器完成相應(yīng)功能的操作,虛擬示教器形狀、按鍵布局以及功能與真實示教器一致。顯示屏界面、內(nèi)容與實際保持一致。
機器人應(yīng)用案例系統(tǒng):基于虛擬現(xiàn)實的工業(yè)機器人任務(wù)訓練系統(tǒng)。實現(xiàn)多品牌、多機器人協(xié)同的、多場景的機器人任務(wù)操作培訓。包括機器人焊接訓練、機器人碼垛訓練、機器人上下料訓練。

3.應(yīng)用特點
①支持多品牌:支持國際主流的ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA四大家族,以及國內(nèi)的大族機器人等多款機器人品牌。
②示教編程訓練:為方便學生使用,推出電腦鼠標和Pad觸摸編程訓練。即將選定品牌機器人的虛擬示教器直接使用Pad觸摸或電腦鼠標進行示教器操作基礎(chǔ)學習和訓練;進行簡單編程訓練。
③適應(yīng)多種終端:沉浸式(VR頭盔)、PC、IPAD、智能手機等。
4.應(yīng)用特點:
1.拆卸安裝不受限制:在學習如工業(yè)機器人原理課程時動手實操的作用十分重要,但實體設(shè)備價格昂貴,且操作過程存在一定風險,因此虛擬仿真軟件內(nèi)的多樣化模型可以代替實際設(shè)備,無限次數(shù)地使用。
2.知識點呈現(xiàn)更加直觀。學生通過鼠標靈活控制部件,進行360度旋轉(zhuǎn)、自由縮放、拖拽,從而全方位觀察、認知,加深對專業(yè)知識的理解深度,且長時間操作觀看也不會產(chǎn)生暈眩感,適用于理工類需進行結(jié)構(gòu)原理展示、零部件拆裝等學科的教學實訓。
3.不斷試錯,反復(fù)訓練:在傳統(tǒng)的實訓課上,學生使用檢修工具時一旦犯錯,設(shè)備上的破壞就無法彌補,且不當操作容易帶來安全隱患,學生本系統(tǒng)的虛擬場景中反復(fù)調(diào)試和不斷試錯中學習,在得到滿意的設(shè)計方案后。
4.更好的教學效果:最新的研究發(fā)現(xiàn),使用模擬實驗室后,學生的學習效果有明顯的提升,當傳統(tǒng)教學方法與數(shù)字技術(shù)結(jié)合時,效果更是有明顯的提升。