Еще раз приветствую читателей Habr. Продолжаю делиться опытом процесса создания VR тренажеров, разработанных нашей командой в этом году.
Несколько дней назад наша команда вернулась из Владивостока. Успешно сдан заказчику и провшел все испытания виртуальный сварочный тренажер.
В качестве базы был выбран Unity. В качестве VR - HTC Vive Cosmos Elite + 3 Трекера.
Пины трекера на полуавтоматическом держаке соеденены с клавишей пуска.
Поставленные задачи:
изучение функционала и основных принципов работы на сварочном аппарате
обучение практическим правилам пользования сварочным оборудованием
воспроизводит процесс: ручной дуговой сварки
воспроизводит процесс: полуавтоматической сварки
автоматически формирует статистические данные по результату выполнения упражнений
Требования к аппаратным компонентам:
поворотный кронштейн для размещения камеры
крепления для держателя электрода и горелки
крепление для маски
штанга для крепления заготовки, регулируемая по высоте
заготовки для сварки
стойка
держатель электрода и горелка
маска со встроенными 3D очками
Требуемые возможности:
визуализация работы сварочного аппарата
реалистичная имитация звука сварки в виртуальном мире
имитация работы сварочным аппаратом
согласование виртуальной сцены в режиме реального времени с воздействиями обучаемого на органы управления
отображение на экране монитора текущих параметров имитируемого сварочного процесса
статистическая обработка результатов
изучение виртуального сварочного шва после завершения упражнения с разных ракурсов и разного расстояния
возможность выбирать упражнения из набора
возможность выбирать заготовку для сварочных работ
отображение сварочного процесса в трехмерном пространстве с использованием: очков виртуальной реальности, монитора компьютера
менять силу тока для ручной сварки
менять скорость подачи проволоки для полуавтоматической сварки
получить основные моторные навыки зажигания и поддержания сварочной дуги
локация, моделирующая помещение для сварочных работ
режим имитации процесса расхода и смены электрода в режиме ручной дуговой сварки
формирование статистики о результатах выполнения упражнений
Перечень учебных упражнений на отработку точности движений
Упражнение №1. Наплавка сварочного шва в виде двух горизонтальных линий
Упражнение №2. Наплавка сварочного шва в виде пяти горизонтальных линий
Упражнение №3. Наплавка сварочного шва в виде двух вертикальных линий
Упражнение №4. Наплавка сварочного шва в виде пяти вертикальных линий
Упражнение №5. Наплавка сварочного шва в виде квадрата
Упражнение №6. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных квадратов
Упражнение №7. Наплавка сварочного шва в виде ромба
Упражнение №8. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных ромбов
Упражнение №9. Наплавка сварочного шва в виде окружности
Упражнение №10. Наплавка сварочного шва в виде двух вложенных окружностей
Упражнение №11. Наплавка сварочного шва в виде синусоидальной линии
Перечень учебных заданий на отработку навыков наложения сварочного шва на заготовках, расположенных в различных плоскостях
Задание №1. Сварка в нижнем стыковом положении
Задание №2. Сварка в нижнем угловом положении
Задание №3. Сварка в вертикальном стыковом положении
Задание №4. Сварка в потолочном угловом положении
Задание №5. Сварка стыковых швов на пластине в вертикальном угловом положении
Задание №6. Сварка в вертикальном угловом положении, с ведением снизу-вверх
Задание №7. Сварка в потолочном стыковом положении
Комментарии (16)
pomponchik
21.12.2021 22:48А вывод-то какой из статьи? VR-обучение сварке — хорошо или плохо?
maxgammer Автор
21.12.2021 23:09Перед тем как пускать к "железу" да, полезно в VR отработать. Потом обязательно к "железу"
serafims
22.12.2021 07:09Сварка слишком хитрый физический процесс, как в ней в VR сымитировать залипание электрода? Только почувствовав это в реальном деле.
Но все претензии, считаю, рановато идут, нужно проверять после обучения 100 человек на реальной технике, и других 100 чел на тренажере+реальное, и тогда уже считать, что эффктивнее и выгоднее.
maxgammer Автор
22.12.2021 08:05ну можно неодимовым магнитом))) шутка.
ну не нужно считать тренажеры заменой реальному, только как дополнение.
VolodjaT
Я конечно, не настоящий сварщик - хоббист который по ютубу освоил TIG сварку, но не представляю зачем тратить время на этот VR. ИМХО реальная практика будет приносить результат обучения в разы быстрее. Тем более что сварочное оборудование относительно недорогое и стоит сравнимо с вашим VR сетапом
В той же TIG сварке достаточно тонкие движения - миллиметра 2-3 промазал и уже макнул электрод в сварочную ванну.
Моделируете ли нагрев детали в процессе сварки и влияние на сварочную ванну? Как со сваркой металлов разных толщин?
Есть ли моделирование поводки детали после сварки? (вследствие расширения-сжатия) Ведь имеет значение даже в какую сторону вести шов - можно использовать чтобы компенсировать погрешности если знать в какую сторону утянет после сварки
Разве что бюджет надо осваивать - тогда другое дело
maxgammer Автор
Математика все вышеперечисленное учитывает.
Quiensabe
Вот бы об этом почитать. Упихнуть в реалтайм полноценную симуляцию объемных деформаций при наплаве... Тут на докторскую тянет, как минимум, а не на статью.
Так то, я очень за, создание подобных тренажеров. В областях где реальные проверки провести очень дорого или опасно - это отличное решение. Но сварочный аппарат за 1/4 цены шлема даст в разы больше для опыта и для результата.
maxgammer Автор
смысл есть, подготовка перед реальной сваркой + отработка на 10 разных сварочных / разными газами + работа с поворотными столами и т.д.