基于Flexsim和VR的机加工生产实习仿真系统研究和开发

兴 趣 和 分 析 问 题 、解 决 问 题 的 能 力 . 本文利用 Flexsim 仿真软件和 VR 技术开发了生
产实习仿真系统,使 学 生 能 通 过 新 颖 的 方 式 掌 握 和 应 用 本 专 业 知 识 ,验 证 和 巩 固 已 学 过 的 专 业 课 程 ,以 求 达 到理论结合实际,并 为 后 续 专 业 课 的 学 习 及 毕 业 设 计 等教学过程打下良好的基础.
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第 ３５ 卷 第 ９ 期 ２０１８ 年 ９ 月 Vol．３５ No．９ Sep．２０１８
DOI:１０．１６７９１/j．cnki．sjg．２０１８．０９．０３０
基于 Flexsim 和 VR 的机加工生产实习 仿真系统研究和开发
胡 明 茂１,２,章 弘 毅１ ,孙 煜１,齐 二 石２
(１．湖北汽车工业学院 机械工程学院,湖北 十堰 ４４２００２; ２．天津大学 管理与经济学部,天津 ３０００７２)
摘 要:借助 Flexsim３D 仿真软件和虚拟现实(VR)显示技术,搭建了基于 Flexsim 的生产 实 习 仿 真 系 统,开 发了具有高度沉浸感的虚拟场景和数字化模 型,通 过 动 画 编 辑 器(Animation)和 FLexsim 动 作 编 程 原 理 完 成 动画制作.将曲轴加工工艺知识融 入 仿 真 系 统,形 成 “虚 拟 体 验、双 向 互 动”为 特 色 的 新 实 习 实 训 模 式,充 分 激 发 学 生 的 学 习 热 情 、提 高 实 习 教 学 质 量 . 关 键 词 :机 加 工 实 习 ;虚 拟 现 实 ;Flexsim 中 图 分 类 号 :G６４２．０ 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :１００２Ｇ４９５６(２０１８)０９Ｇ０１２２Ｇ０５
收 稿 日 期 :２０１８Ｇ０２Ｇ２４ 基金项目:国家自然科学基金资助项目 (７１４０１１５８);中 国 博 士 后 科 学 基
金第５８批面 上 项 目 (２０１５M５８１３０１);湖 北 省 自 然 科 学 基 金 资助项目(２０１４CFB６２５);教 育 部 人 文 社 会 科 学 研 究 青 年 基 金 资 助 项 目 (１５YJC６３０１６２) 作者简介:胡明茂(１９８０—),男,山 东 临 朐,博 士,副 教 授,主 要 研 究 方 向 为 机 电 一 体 化 、工 业 工 程 ． EＧmail:hu＠huat．edu．cn
该发动机厂的曲轴车间是实习基地的重要实习场
胡明茂,等:基于 Flexsim 和 VR 的机加工生产实习仿真系统研究和开发
１ 机 加 工 实 习 仿 真 平 台 的 研 发 背 景
东风汽车有限公司商用车发动机厂是东风汽车有 限公司主要的发 动 机 生 产 厂,有 各 类 设 备 ２３００ 多 台 (套 ). 该 厂 与 湖 北 汽 车 工 业 学 院 合 作 共 建 的 国 家 级 实 习 基 地 ,是 培 养 与 实 际 生 产 紧 密 结 合 的 、具 有 较 强 工 程 意识的机械类工程师的重要实习场所.
Researchanddevelopmentofmachiningproductionpractice simulationsystembasedonFlexsimandVR
Hu Mingmao１,２,Zhang Hongyi１,SunYu１,QiErshi２
(１．CollegeofMechanicalEngineering,HubeiUniversityofAutomotiveTechnology,Shiyan４４２００２,China; ２．Collegeof ManagementandEconomics,Tianjin University,Tianjin３０００７２,China)
Abstract:Withthe３D Flexsimsimulationand VR (virtualreality)displaytechnology,aproductionpractice simulationsystem basedon Flexsimissetup,andthehighlyimmersivevirtualsceneanddigital modelare developed．Throughtheanimationeditorand principleofkinematics,theanimationiscompleted,andthe crankshaftprocessingtechnologyknowledgeisintegratedintothesimulationsystemtoform anew practice trainingmode withthecharacteristicsof “VirtualexperienceandtwoＧwayinteraction”,which canfully stimulatestudents’enthusiasminlearningandimprovethequalityofpracticeteaching． Keywords:machiningpractice;virtualreality;Flexsim
校外生产实习和认识实习是一个重要的教学环 节 ,是 学 生 强 化 工 程 意 识 、现 场 接 触 与 了 解 企 业 技 术 信 息 、获 得 专 业 生 产 技 术 及 管 理 知 识 、进 行 工 程 师 基 本 素 质训练的必要途径.国内高 校 在 虚 拟 仿 真 实 验 和 VR 应用方面取 得 了 许 多 实 验 教 学 成 果 ,例 [１Ｇ１２] 如 虚 拟 实 训 现 场 场 景 搭 建 、虚 拟 拆 装 训 练 等 ,提 高 了 学 生 的 学 习