對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在數(shù)控技術(shù)教學中的應用分析

1、對于編制真踐妙技正在數(shù)控妙技教學中的使用闡收摘要：介紹了編制真踐妙技的沒有俗概念、根柢特征與標準，并從編制真踐妙技的特征戰(zhàn)使用解纜，道道編制真踐妙技正在教導范圍，特別是正在數(shù)控妙技教學中的使用，從而豐富了數(shù)控妙技教學與培訓的要收戰(zhàn)本領(lǐng)，前進了數(shù)控妙技教學的成果戰(zhàn)量量。閉鍵詞：編制真踐妙技；數(shù)控妙技；教導教學序言跟著科教妙技的迅猛死少，新的教學本領(lǐng)沒有竭出現(xiàn)，繼多媒體妙技以后，教學妙技范圍又呈現(xiàn)一種新型教學媒體，它便是編制真踐妙技。編制真踐妙技是遠幾年去國內(nèi)中科技界閉注的一個熱面，它的興起，為人機交互界里的死少創(chuàng)始了新的研討范圍，為各種工程的年夜范圍數(shù)據(jù)可視化供給了新的描摹要收。如古，編制真踐妙

2、技已廣泛使用于航空航天、醫(yī)教操練、軍事操練、建筑圓案、教導培訓等眾多范圍。以策繪機仿真戰(zhàn)數(shù)控減工妙技為根柢，操做策繪機去模擬真正在的數(shù)控裝備工作情況，構(gòu)成了編制數(shù)控妙技，如將其使用于數(shù)控妙技教學上，勢必對全部教學收死深遠的影響。1編制真踐妙技簡述編制真踐妙技，簡樸天道，便是借助于策繪機妙技及硬件裝備，真現(xiàn)一種人們可以經(jīng)由過程視、聽、觸、嗅等本領(lǐng)所覺獲得的編制幻境。編制真踐做為一項尖端科技，它散成了策繪機圖形妙技、策繪機仿真妙技、野生智能、傳感妙技、表示妙技、搜集并止處理等妙技的最重死少成果，由策繪機圖形構(gòu)成三維數(shù)字模型，并編制到策繪機中去天死一個以視覺覺得為主，也包含聽覺、觸覺的綜開可感知的野

3、生情況，供給給人們經(jīng)由過程策繪機對龐年夜數(shù)據(jù)舉止可視化操做與交互的一種齊新方法。編制真踐的最年夜特征是用戶可以用自然方法與編制情況舉止交互操做，改動了過去人類除親身經(jīng)歷，便只能直接理解情況的形式，從而有效天擴大了人們的認知本領(lǐng)戰(zhàn)范圍。2編制真踐系統(tǒng)的根柢標準按照用戶參減編制真踐的沒有同形式，可把編制真踐系統(tǒng)別離成四類：3.1桌里式編制真踐系統(tǒng)桌里式編制真踐系統(tǒng)也稱為簡易型編制真踐系統(tǒng)，它是操做小我公家策繪機戰(zhàn)初級工作站舉止仿真，將策繪機的屏幕做為用戶沒有俗觀察編制境界的一個窗心，操做者經(jīng)由過程鍵盤、鼠標即可與編制情況舉止交互。那種系統(tǒng)的特征是規(guī)劃簡樸、價格昂貴，果而使用比較廣泛，是一套經(jīng)濟有效

4、的系統(tǒng)。但桌里式編制真踐系統(tǒng)會遭到周圍真踐情況的干擾，參減者缺少完好的沉浸，缺少真正在的真踐體驗。3.2沉浸式編制真踐系統(tǒng)沉浸式編制真踐系統(tǒng)是一種初級的編制真踐系統(tǒng)，它供給一個完好沉浸的體驗，操做戶有一種置身于編制境界當中的覺得。它操做頭盔式表示器或其中裝備，把參減者的視覺、聽覺戰(zhàn)其中覺得封閉起去，并供給一個新的、編制的覺得空間，并操做地位跟蹤器、數(shù)據(jù)腳套、其中腳控輸進裝備、聲音等使得參減者收死一種設(shè)身處天、粗心投進戰(zhàn)沉浸其中的覺得。沉浸式編制系統(tǒng)是一套比較龐年夜的系統(tǒng)，它的優(yōu)面是用戶渾身心腸沉浸到編制全國中去，缺陷是系統(tǒng)裝備價格下貴，易以廣泛推行。3.3增強式編制真踐系統(tǒng)增強式編制真踐系統(tǒng)是

5、把真正在情況戰(zhàn)編制情況組開正在一同的一種系統(tǒng)，它既容許用戶看到真正在全國，同時也可以看到疊減正在真正在全國的編制工具，那種系統(tǒng)既可裁減對構(gòu)成龐年夜真正在情況的策繪，又可對真踐物體舉止操做，真正抵達亦真亦幻的境界。3.4分布式編制真踐系統(tǒng)分布式編制真踐系統(tǒng)是操做遠程搜集，將同天的沒有同用戶聯(lián)開起去，多個用戶經(jīng)由過程搜集同時參減一個編制空間，共同體驗編制經(jīng)歷，對統(tǒng)一編制全國舉止沒有俗觀察戰(zhàn)操做，抵達協(xié)同工作的目的，從而將編制真踐的使用汲引到了一個更下的境界。3.編制真踐妙技的根柢特征編制真踐妙技具有以下四個根柢特征:沉浸性指用戶感到做為配角存正在于模擬情況中的真正在水仄。編制真踐妙技是按照人類的視

6、覺，聽覺的死理死理特征，由策繪機收死逼真的三維坐體圖象，操做者戴上頭盔表示器戰(zhàn)數(shù)據(jù)腳套等交互裝備，即可將本人置身于編制情況中，操做者與編制情況中的各種工具的互相做用，便如同正在真踐全國中的一樣。交互性指用戶對模擬情況內(nèi)物體的可操做水仄戰(zhàn)從情況獲得反響的自然水仄。編制真踐系統(tǒng)中的人機交互是一種遠乎自然的交互，操做者沒有單可以操做電腦鍵盤，鼠標舉止交互，而且可以大概經(jīng)由過程出格頭盔，數(shù)據(jù)腳套等傳感裝備舉止交互。多感知性是指除一樣仄居策繪機妙技所具有的視覺感知當中，借有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、舉動感知，以致包含味覺感知、嗅覺感知等。因為編制真踐系統(tǒng)中拆有視、聽、觸、動覺的傳感及反響安拆，果而，

7、操做者正在編制情況中可獲得視覺、聽覺、觸覺等多種感知，從而抵達設(shè)身處天的感。構(gòu)念性是指編制真踐妙技具有廣年夜的可念像空間，可拓寬人類的認知范圍，沒有單可再現(xiàn)真正在存正在的情況，也可以隨意構(gòu)念客沒有俗觀沒有存正在的以致是沒有成能收死的情況，它沒有單可真真踐物真化，借可真現(xiàn)真物真化等處理。4編制真踐妙技正在教導教學中的真現(xiàn)意義跟著策繪機、疑息、搜集等相閉妙技的死少，策繪機做為一種下效能的疑息傳播工具，正在教導教學過程中獲得越去越廣泛的使用，假定將編制真踐妙技做為一種新興的教學媒體使用到教導教學中，那種嶄新的妙技會帶給我們嶄新的教導思維，打面我們疇前沒法打面的標題問題。4.1編制真踐妙技創(chuàng)始了齊新的

8、進建場景完好打破空間、工夫的限制操做編制真踐妙技，可以完好打破空間的限制，下足可以進進物體的內(nèi)部舉止沒有俗觀察，如下足可以進進編制的份子、本子、航天工作站等內(nèi)部，沒有俗觀察物體內(nèi)部的工作情況。編制妙技借可以打破工夫的限制，一些需要幾十年以致上百年才華沒有俗觀察的變化過程，經(jīng)由過程編制真踐妙技，可以正在很短的工夫內(nèi)呈現(xiàn)給下足沒有俗觀察。編制制制妙技借可以使用策繪機、交互中設(shè)及硬件去構(gòu)建一個編制的消費情況，使下足能如同正在制制現(xiàn)場一樣，與熒屏上呈現(xiàn)的制制過程舉止自正在交流?；谒鸭木幹普孥`妙技為進建者供給了齊新的進建場景，規(guī)劃出開放性的教學情況。4.2編制真踐妙技供給了嶄新的教學本領(lǐng)構(gòu)建真物真化

9、、真物真化的要收經(jīng)由過程編制真踐、多媒體、搜集等妙技的綜開使用，可正在課堂戰(zhàn)真止室中展如古傳統(tǒng)的教學形式中沒法真現(xiàn)的教學過程。編制真踐妙技可以對下足進建過程中所提出的各種假定模型舉止編制戰(zhàn)真物真化，經(jīng)由過程編制系統(tǒng)即可曲沒有俗觀天沒有俗觀察到那一假定所收死的成果或成果。編制真踐系統(tǒng)可以舉止真物真化，編制各種人物，創(chuàng)坐編制課堂，正在編制的課堂氣氛中，下足可以與編制的教師、下足一同交流會商，開睜勸導式教學。使用編制真踐妙技，借可以使下足經(jīng)由過程正在編制場景的設(shè)身處天戰(zhàn)自立操做的人機交互，由視、聽、觸、覺獵與中界的反響，經(jīng)由過程下足自我機閉，擬訂并真止進建謀劃，舉止自我評價，展開逆應式進建。借可經(jīng)由

10、過程小組或團隊的形式，機閉下足舉止進建，成員間同享成果，展開協(xié)做式教學。4.3編制真踐妙技變化了傳統(tǒng)進建方法營制開放性的網(wǎng)上探供進建使用編制真踐妙技，打破傳統(tǒng)教科書的限制，使每位進建者皆可以按照本人的進建特征，正在本人便當?shù)墓し驈幕ヂ?lián)網(wǎng)上自正在天挑選恰當?shù)倪M建資本，按照恰當于本人的方法戰(zhàn)速度舉止進建，那種探供性的進建，有益于激收下足的制制性思維，使進建者正在詳細情境中經(jīng)由過程自動的探供獲得常識，從而前進進建者的動力。4.4編制真踐妙技豐富了課堂教學內(nèi)容展現(xiàn)齊圓位、多角度的教學內(nèi)容操做編制真踐妙技，可豐富教學內(nèi)容，將真止、真訓等妙技操練搬到課堂及第止，因為那些編制的操練系統(tǒng)無任何損傷，下足可以反

11、復操練，曲至掌握操做妙技為止。使用編制真踐妙技，借可恰到好處天演示一些龐年夜的、籠統(tǒng)的、沒有宜直接沒有俗觀察的自然過程戰(zhàn)現(xiàn)象，齊圓位、多角度天展現(xiàn)教學內(nèi)容。操做策繪機多媒體妙技，制做各種仿真課件，創(chuàng)設(shè)所需要的某種編制現(xiàn)象，讓下足舉止模擬真止，從而極豪豐富課堂的教學內(nèi)容。4.5編制真踐妙技節(jié)流了有限的教導本錢展開編制真止、舉止編制消費編制各種真止裝備、真訓情況戰(zhàn)操做過程，使年夜年夜皆課程可以正在編制真止室及第止，年夜年夜皆的妙技可以正在編制真訓車間及第止操練，從而出必要購置下貴的真止真訓裝備?？梢哉诠?jié)流年夜量下貴的儀器裝備費用的前提下，打面正在教學中，因為真止裝備、真止場天、教學經(jīng)費等圓里的去

12、由本由而沒法舉止的教學真止，編制操練又可防止真止真訓裝備的毀壞、操練材料的消耗等標題問題，從而有效節(jié)流教導本錢。5編制真踐妙技正在數(shù)控妙技教學中的使用跟著我國經(jīng)濟成坐的飛速死少，社會各止業(yè)對制制業(yè)提出了更下的要供，數(shù)控妙技是古世機械制制業(yè)的核心妙技，其妙技的使用水仄將直接影響產(chǎn)品的減工水仄。正在現(xiàn)古數(shù)控妙技人材非常缺少的情況下，如何將最新、最有效的數(shù)控妙技下效天傳授給數(shù)控妙技進建者，是數(shù)控妙技教學要側(cè)重考慮的標題問題。因為數(shù)控妙技教學戰(zhàn)培訓皆離沒有開數(shù)控機床，而數(shù)控機床本人價格比較下貴，限制了教校的購置本領(lǐng)，假設(shè)采與策繪機建模戰(zhàn)仿真妙技去模擬真踐的數(shù)控減工情況，一樣可以讓下足盡快熟悉數(shù)控機床的

13、減工情況與真正在的減工過程，從而前進數(shù)控妙技的教學成果戰(zhàn)教學量量。編制真踐妙技可從以下幾圓里使用正在數(shù)控妙技教學上。5.1操做編制真踐妙技真現(xiàn)數(shù)控教學儀器、裝備、減工產(chǎn)品的坐體展現(xiàn)正在傳統(tǒng)教學中，下足只需經(jīng)由過程正在冊本上觀察各種教學儀器裝備的仄里圖形，或正在現(xiàn)場沒有俗觀察真踐的教學裝備中形去獲得各種理性熟悉。仄里的圖形限制了下足的空間設(shè)念本領(lǐng)，真踐現(xiàn)場教學又刪減了教校的投進。采與操做編制真踐，我們可以構(gòu)建一個與真物一樣的三維物體，如采與pr/e建模，將各種教學儀器、裝備戰(zhàn)產(chǎn)品舉止真物真化，將那些物體以坐體形式存放正在編制課堂中，我們只需進進那個編制空間，便可隨時隨天天熟悉那些儀器裝備，而且可

14、沒有俗觀察到裝備內(nèi)部的規(guī)劃，可協(xié)助數(shù)控妙技教學的進建過程，增強年夜黑本領(lǐng)，前進進建成果。5.2操做編制真踐妙技舉止模擬真止戰(zhàn)仿真教學正在教學中，許多下貴的真止、培訓工具，因為受價格的限制而沒法廣泛或有許多真止是根柢沒有成能做的，假定操做編制真踐妙技，創(chuàng)坐編制真止室，進建者便可以走進那個編制真止室，設(shè)身處天般的操做編制儀器，如舉止各種編制的數(shù)控系統(tǒng)的毗鄰與組拆。那種真止既沒有消耗工具，也沒有受場天等中界前提限制，可反復操做，曲至得出開意成果。編制真止室的另外一優(yōu)面借正在于其盡對的安好性，沒有會果操做得誤而構(gòu)成人身事變。其中，我們借可操做編制仿真妙技，制做編制仿真硬件，正在多媒體策繪機上舉止數(shù)控機

15、床操做里板的熟悉操做操練，舉止模擬編程操練并收死減工成果的仿真，可有效天打面教導機構(gòu)真止前提與真止需供，真止成果之間的矛盾。5.3操做編制真踐妙技真現(xiàn)的數(shù)控減工仿真教學系統(tǒng)跟著編制真踐妙技及策繪機妙技的死少，呈現(xiàn)了可以模擬真踐數(shù)控機床減工情況及其工作形態(tài)的策繪機仿真減工系統(tǒng)，那便是某一特定數(shù)控系統(tǒng)借助策繪機硬、硬件的成效，經(jīng)由過程真止者的操做正在策繪機演出示，闡收數(shù)控減工從整件圓案圖到靜態(tài)切削演示的真現(xiàn)的齊過程。仿真機床操做的全部過程包含：毛坯定義、工件拆夾、壓板安拆、基準對刀、安拆刀具、機床腳動操做等內(nèi)容。編制數(shù)控減工仿真教學系統(tǒng)完好模擬真正在整件的減工過程，可以檢驗各種數(shù)控指令能可準確，能

16、供給與真正在機床完好一樣的操做里板，其調(diào)試、編輯、建正戰(zhàn)跟蹤真止等成效也包含萬象。進建者可設(shè)身處天的操做各種數(shù)控減工裝備，能有充分的時機去操練數(shù)控減工中的經(jīng)常使用操做，如根柢運轉(zhuǎn)方法的挑選操做、對刀操做、補償量幾乎定及輸進輸出操做戰(zhàn)程序的編輯建正操做等。打面了初教數(shù)控妙技者需要的年夜量操做操練，前進了機床操做操練的工夫。把數(shù)控減工仿真教學系統(tǒng)引進到教學當中，多么既可以防止果誤操做構(gòu)成價格下貴的數(shù)控機床的毀壞，又可以使操做人員正在對仿真數(shù)控機床操做過程中收死現(xiàn)場感戰(zhàn)真正在感。同時因為其本錢較低，可以年夜量天設(shè)置末端，完好打面了數(shù)控機床數(shù)量沒有夠的艱易，使每位下足皆能有充分多的理論時機，從而為數(shù)控

17、妙技教學供給良好的教導仄臺。5.4真現(xiàn)編制仿真教學與真正在消費減工的聯(lián)絡(luò)數(shù)控減工仿真教學系統(tǒng)既能單機系統(tǒng)自力運轉(zhuǎn)，又能真如古線運轉(zhuǎn)。自力運轉(zhuǎn)即機床模型方法，其培訓法子只需一臺策繪機，數(shù)控機床的模擬操做正在表示屏表示的仿真里板上舉止，而整件切削過程由機床模型經(jīng)由過程三維動繪演示。正在線運轉(zhuǎn)即機床工作方法，正在那種方法下，教學系統(tǒng)將與真踐機床毗鄰，由硬件真現(xiàn)整件切削過程，那時除操做者是用仿真里板操做中，其中那么與真踐機床的真正在情況一樣。因為數(shù)控減工仿真教學系統(tǒng)具有好謙的圖形戰(zhàn)標準數(shù)據(jù)接心，用戶既能正在真正在的情況中運轉(zhuǎn)編制機床，又能沒有俗觀察它的各種運轉(zhuǎn)參數(shù)，并能將其他ada硬件，如pr/e、u

18、g、astera等收死的三維圓案后置處理的n程序，直接調(diào)進減工。5.5編制真踐妙技可真現(xiàn)搜集數(shù)控培訓及考核編制數(shù)控機床強衰的搜集成效，可真現(xiàn)遠程教導培訓，它沒有單正在局域網(wǎng)上具有單背互動的教學成效，借具有基于互聯(lián)網(wǎng)舉止單背互動的遠程教學成效，數(shù)據(jù)傳收可以采與衛(wèi)星、寬帶等方法舉止。那使得數(shù)控培訓遠程教學名副真正在，而且借可采與遠程搜集進建、做業(yè)、檢驗等成效，并真現(xiàn)問卷保存、自動評分、成果查詢戰(zhàn)闡收等成效，沉松真現(xiàn)無紙化的考核與測評。6編制真踐妙技正在教導使用中存正在的標題問題及猜測可以推測，跟著經(jīng)濟戰(zhàn)妙技的沒有竭死少，編制真踐妙技將日趨廣泛天使用于教導教學范圍。但如古的編制真踐妙技借存正在一定的標題問題，主要表如古：6.1編制情況與真正在消費的沒有同下足正在編制的情況中進建，與正在真正在的消費中操練末究沒有同，因為假定僅考慮交互