按照“以虛促實，虛實結(jié)合，能實不虛，易學易會”的總體規(guī)則，開發(fā)了數(shù)字孿生智能教學實驗室4.0，虛實融合智能交互設備采用真機操作面板結(jié)合驅(qū)動具有物理屬性的虛擬控制對象，模擬一個與實際生產(chǎn)情況一樣的控制過程，讓學生具有跟操作真機一樣的手感操作虛實結(jié)合設備，在一個與實際生產(chǎn)一樣的實訓環(huán)境進行實操，這樣既可以讓學生具有真機設備操作手感，又解決了實訓設備操作面板控制對象在實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。由于虛擬控制對象是具有物理屬性的虛擬仿真設備(數(shù)字李生),教師可以任意設置設備故障點,訓練學生分析和排除故障的技能,學生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對虛擬的數(shù)字李生設備進行模擬維修。在這個實訓過程中，學生可以反復演練也不會損耗任何一個設備/材料/工具等。

虛實融合智能交互設備如虛實結(jié)合數(shù)控機床、智能制造 PLC 虛實結(jié)合控制系統(tǒng)、虛實結(jié)合智能萬用表/示波表/智能汽修診斷儀/工業(yè)機器人示教儀等，以及搭載虛擬仿真實訓系統(tǒng)的計算機，都是屬于低功耗設備，在整個實訓過程中,整套設備運行能耗也大大降低。

例如，學生在學習自動控制、智能制造、嵌入式系統(tǒng)等一體化控制系統(tǒng)設備，虛實結(jié)合的設計留有真實的設備驅(qū)動接口，而將其控制對象的運動過程進行仿真還原并在計算機屏幕上以 3D 場景形式顯示出來。在這個過程，學生仍然需要實際動手完成控制系統(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)其控制對象的物理屬性模擬出真實的仿真動作。這種虛實結(jié)合的實驗儀器設備，不僅可以節(jié)約實驗室建設費用，而且可以達到預期的實訓實驗教學和提升技能目的。

數(shù)字孿生智能教學實驗室 4.0 是對實訓教學的瓶頸，采用虛擬現(xiàn)實技術與真實設備相結(jié)合，模擬真實的工作場景和工作流程，學生在實訓場地中通過虛實融合完成實訓的一種新型的實踐教學方式。數(shù)字李生智能實驗4.0 擁有充分的交互性，使學生通過虛擬場景和真實設備來獲得真實的實訓體驗，能夠虛擬出一個增強實訓教學的有效環(huán)境，彌補傳統(tǒng)教學模式下缺乏設備、缺乏場地、缺乏教師的不足之處，為實踐教學構(gòu)建出一個現(xiàn)代化的環(huán)境。

通過三維場景與高精度的真實設備工藝模型相結(jié)合，配合以多層次、多功能的可操控的設備工藝模型，形成一體化、逼真度高的數(shù)字李生智能實驗 4.0該系統(tǒng)具有操作規(guī)范現(xiàn)場感強、資源消耗小,可以重復訓練。同時具備協(xié)同訓練的特點，學生可以共同完成實訓任務。

通過這一新的數(shù)字孿生智能教學實驗室技術浪潮，提升學生實訓的積極性，提高實訓教學的質(zhì)量，并形成產(chǎn)學研合作的新型平臺，從而在新的社會形勢下獲得良好的教學效果和實訓效果，培養(yǎng)社會所需要的實踐能力強的創(chuàng)新型人才。

數(shù)字孿生仿真實驗室建設方案設計亮點：

1)可以將抽象的PLC控制技術形象化

2)學生用戶可以學習到PLC編程知識，并進行驗證

3)學生用戶可以自己設計虛擬對象控制過程，進行探究提升實驗

4)教師用戶可以掌握學生的學習情況

5)支持與三菱、西門子、歐姆龍、松下等多品牌PLC硬件設備進行實時通信

6)軟件能同步讀取PLC硬件設備中的輸入、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，可對輸入、輸出、中間、數(shù)據(jù)等寄存器狀態(tài)進行實時監(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)字孿生仿真實驗室建設方案的優(yōu)勢：

優(yōu)勢1——真實手感,能在真實環(huán)境中對學生進行全方位實操訓練

傳統(tǒng)實訓教學中實訓設備不足，做不到人手一機獨立操作實訓，多人分組進行，一人操作多人觀看,每人真正實操時間很少,達不到預期理想的實踐教學成果。

而虛實融合智能實驗 4.0 是根據(jù)實訓所需教學設備的工作原理、工藝結(jié)構(gòu)、維修規(guī)范與標準,建立了虛擬仿真實訓系統(tǒng)與實物組成的虛實結(jié)合仿真實訓系統(tǒng)。虛擬仿真系統(tǒng)建立了實訓所需設備的仿真數(shù)學模型、仿真電路、虛擬操作人機界面。

優(yōu)勢2——零污染,零排放,低實訓成本,后期設備維護少

職業(yè)教育實訓教學過程中,實訓造成大量工件耗材、器件損耗、能源消耗、以及各種生產(chǎn)操作安全隱患。實訓成本巨大。

而虛實結(jié)合智能交互設備采用真機操作面板驅(qū)動具有物理屬性的虛擬控制對象,模擬一個與實際生產(chǎn)情況一樣的控制過程,讓學生具有跟操作真機一樣的手感操作虛實結(jié)合設備,在一個與實際生產(chǎn)一樣的實訓環(huán)境進行實操,這樣既可以讓學生具有真機設備操作手感,又解決了實訓設備操作面板控制對象在實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。

由于控制對象是具有物理屬性的虛擬仿真設備(數(shù)字李生),教師可以任意設置設備故障點,訓練學生分析和排除故障的技能,學生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對虛擬的數(shù)字李生設備進行模擬維修。在這個實訓過程中，學生可以反復演練也不會損耗任何一個設備/材料/工具等。

優(yōu)勢3——智能導學: 虛擬專家實時指導

優(yōu)勢4——數(shù)字李生虛實融合讓實訓更安全更高效

優(yōu)勢5——虛擬環(huán)境真實再現(xiàn)實訓情景

有些智能制造實訓設備由于投資大、占地面積大等,其臺數(shù)不能滿足學生的實際操作需求,容易造成多人圍觀的現(xiàn)象，實訓效果不理想。虛擬環(huán)境要求設備一致化、過程一致化。設計的虛擬設備在外形上要跟實際設備保持一致,便于學生形象化理解。

虛擬設備的操作與實際設備操作過程保持一致,并通過真實設備進行控制,模擬的加工過程與實際保持一致,產(chǎn)生的效果一致。虛實結(jié)合智能交互設備可以模擬一個與生產(chǎn)情況十分接近的控制過程,數(shù)字孿生智能教學實驗室使學生在一個非常接近與實際生產(chǎn)的實訓環(huán)境進行實操,從而縮短了虛擬仿真實訓到實物實訓之間的距離。

優(yōu)勢6——智能評價: 實訓過程智能化評價,結(jié)果自動化評價

優(yōu)勢7——滿足學生個性化學習需求,為真機實訓分流，實現(xiàn)全程人手一機

優(yōu)勢8——人才培養(yǎng)與企業(yè)需求零距離對接使實訓教學落在了實處

（以下數(shù)字孿生仿真實驗室建設方案內(nèi)容略）

以上就是高校vr實訓室廠家專久智能關于數(shù)字孿生智能教學實驗室的簡要介紹，如需要了解數(shù)字孿生沉浸式實訓室更多內(nèi)容，請聯(lián)系客服詳詢。