智能制造与机械工程AI+XR智能虚拟仿真实训平台:功能模块汇总(融合版)

2025-07-21

一、智能制造核心模块

1.1 CNC数控与加工中心实训模块

  • G代码编程训练与仿真加工路径模拟;
  • 典型工件建模与加工流程演练;
  • 数控车床、铣床、加工中心交互式操作与AI实时指导;
  • 语音识别操作指令 + 自动评分系统。

1.2 工业机器人(KUKA)编程与仿真模块

  • KUKA六轴机器人虚拟操作台;
  • 示教编程、轨迹规划与夹爪控制仿真;
  • 多任务工位调度与工业流程配合仿真;
  • 支持PLC逻辑接入与虚拟IO控制实验。

1.3 工厂数字孪生与智能制造运行系统

  • 可视化仿真车间布局与数字映射;
  • 生产线运行状态虚拟监控;
  • 工艺流程逻辑设计与排产流程模拟;
  • 与MES/ERP接口对接能力预留。

二、智能汽车与机电综合实训模块

2.1 智能网联汽车XR认知与操作模块

  • 车载雷达/摄像头/毫米波传感器虚拟布局认知;
  • L2/L3级自动驾驶功能模块演示(变道、避障等);
  • 车内人机交互体验仿真(HMI语音交互);
  • 5G V2X通信场景模拟演练。

2.2 燃油车整车结构与系统检修实训模块

  • 发动机系统结构展示与拆装训练;
  • 底盘、电气、传动系统XR互动实操;
  • 故障诊断情景引导,基于AI提示及流程纠错;
  • 模拟考核:拆装规范、检修流程、排障效率。

三、前沿工业与新工科专项模块

3.1 航空发动机结构认知与拆解模块

  • 涡轮结构、压气机、燃烧室、推进系统3D结构展示;
  • 动态演示航空发动机运行原理;
  • 拆装训练模式 + 零部件辨识测试;
  • 知识点考核配套试题与交互提示。

3.2 黑灯工厂虚拟仿真调度模块

  • 无人化生产流程调度演练;
  • 自动上下料、AGV运输、无人质检仿真交互;
  • 多设备协同/突发事件处理仿真;
  • 工厂全流程运行效率模拟及AI优化建议。

3.3 人形机器人认知与控制训练模块

  • 仿人双足机器人结构剖析与动作模拟;
  • 常见行为程序设计(行走、搬运、对话);
  • 多模态交互训练(语音、触碰、手势);
  • 人形机器人场景应用仿真:迎宾、导览、协助搬运等。

       四、综合教学实训平台功能模块

4.1 XR实训教学场景构建模块

  • 典型制造工厂、实验室、汽车维修车间、智能物流站XR环境还原;
  • 按课程、专业可配置多维交互场景;
  • 支持角色扮演模式(操作员、工程师、质量主管等)。

4.2 AI虚拟学生与教师协作系统

  • 虚拟学生多角色仿真,模拟协作实训行为;
  • 教师可配置不同难度任务并实时跟踪学生进度;
  • AI虚拟教辅提供语音问答、任务提示与解题讲解。

4.3 XRDM后台数据管理平台

  • 学情跟踪、成绩分析、行为轨迹回溯;
  • 学生成绩统计图表生成;
  • 作业发布与批改、模块完成度与能力图谱生成;
  • 教师端/学生端权限管理、课件资源管理与实训日志归档。

五、“三位一体”智能评测系统

  • 学生自评

    :提交后自主填写反思与评价;


  • AI智能评分

    :基于行为路径、语言指令、交互正确性进行量化打分;


  • 教师人工评分

    :结合技术指标与学习态度进行综合打分;


  • 最终成绩按权重折算

    ,自动生成多维评估报告与成长分析曲线。


六、特色技术支持与扩展能力

  • 支持XR一体机(PICO、Meta Quest)、PC客户端双端运行;
  • B/S结构辅助平台:远程访问、浏览器运行、适用于混合教学;
  • 语音识别+语义理解技术,提升人机交互精度;
  • 可扩展至职业技能竞赛训练平台、产教融合实训基地、区域产学研协同平台建设。


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