vr虚拟轧钢实习报告.pdfVIP

vr虚拟轧钢实习报告--第1页

vr虚拟轧钢实习报告

轧制过程是轧件由摩擦力拉进旋转轧辊之间受到压缩进行塑性

变形的过程通过轧制使金属具有一定的尺寸、形状和性能。

在一般的轧制条件下轧辊圆周速度和轧件速度是不相等的轧件

出口速度比轧辊圆周速度大因此轧件与轧辊在出口处产生相对滑动

称为前滑。而轧件入口速比轧辊圆周速度低轧件与轧辊在入口处也产

生相对滑动但与出口相对滑动方向相反称为后滑。在轧制过程中与轧

辊接触并产生塑形变形的区域为变形区。

虚拟轧钢系统结合了实际的轧钢机械以实际机械为基础做出虚

拟的数学三维模型以真实机械的动作做出虚拟的模型动作。以求达到

真实的目的。

虚拟现实是综合利用计算机图形学、光电成像技术、传感技术、

计算机仿真、人工智能等多种技术创建一个逼真的、具有视、听、触、

嗅、味等多种感知的计算机系统。人们借助各种交互设备沉浸于虚拟

环境之中与虚拟环境中的实体进行交互产生等同于真实物理环境的

体验和感受。近年来在虚拟现实的基础上又发展出增强现实或称混

合现实技术通过跟踪用户的位置和姿态把计算机生成的虚拟物体

或其它信息准确地叠加到真实场景的制定位置实现虚实结合、实时互

动的新体验。虚拟现实和增强现实技术还可广泛应用于军事、先进制

造、城市规划、地理信息系统、医学生物、教育培训、文化娱乐等领

域并有望虚拟仿真科技作为信息时代除理论推导和科学试验之外的

第三门新型科研方法其技术及相关产品广泛应用于工业产品的研究、

vr虚拟轧钢实习报告--第1页

vr虚拟轧钢实习报告--第2页

设计、开发、测试、生产、培训、使用、维护等各个环节。

中国作为一个制造业大国当前我国虚拟制造应用研究的重点方

向是基于产品的三维虚拟设计、加工过程仿真和产品装配仿真研究如

何生成可信度高的产品虚拟样机达到在产品设计阶段能够以较高的

置信度预测所设计产品的最终性能和可制造性。随着研究的不断深人

和相关技术的发展虚拟制造必将得到日益广泛的应用。

一方面是为了解决钢铁行业生产性设备操作人员培训是钢铁企

业的难题因为轧制过程是一个复杂的控制过程目前我国绝大多数钢

铁企业在实际轧制操作中都以手动为主因此轧钢操作工的业务水平

很大程度上影响着轧制效率和产品质量。目前训练轧钢操作工主要是

依靠有经验的操作工通过传、帮、带的培训方式对新工人进行在线的

训练和指导。然而随着对钢板轧制产量及质量要求的不断提高这种原

有的在线培训方式也愈加显露出其局限性如培训周期长、易造成经济

损失等此外在轧制节奏紧张的情况下新操作工更是鲜有上操作台操

作的机会从而导致操作技能难以快速提高。因此搭建一个离线实时模

拟训练轧钢操作工的仿真平台使操作工在不影响实际生产的情况下

进行训练活动是十分必要的。针对这种需求我们开发了基于虚拟现实

技术的轧钢实时仿真训练系统其主要思想是采用了以计算机图形显

示技术为核心的虚拟现实技术在计算机中生成逼真的虚拟环境使用

户通过必要的硬件装备自然地与虚拟环境中的客体进行交互相互影

响产生亲临现场的感受和体验。轧钢操作工置身于逼真的模拟轧制生

产环境中通过向操作台发出各种控制信号来不断改变虚拟环境中钢

vr虚拟轧钢实习报告--第2页

vr虚拟轧钢实习报告--第3页

板的轧制状态进而通过视觉观察相应的操作效果实现交互式实时控

制。在不影响实际生产的前提下达到了训练轧钢操作工轧制协调性和

准确性的目的极大地缩短了培训周期弥补了原有在线培训的局限性。

另外一方面虚拟轧钢系统是解决轧钢操作工培训的重要手