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1、5.1 服务方案 5.1.2 ONEW-310 环保钣喷机实施技术方案 5.1.2.1 产品概述 ONEW-310 环保钣喷机能让学员在高度仿真的模拟环境下进行喷涂技能的高效训练，可以让训练者能够感受到真实的喷涂过程，能有效促进操作者完全投入到当前的培训当中。本系统包括“实物仿真喷涂”模拟训练系统和“虚拟仿真喷涂”模拟训练系统。对于有经验的训练者，本系统提供高级训练平台，通过视觉、听觉以及触觉来操作完成一个喷涂过程。并且，本系统可以精确地测量到操作信息，训练者可以从中学到要点并能简便有效地将这些喷涂技能转化应用到实际的喷涂工作中。ONEW-310 环保钣喷机是虚拟仿真喷涂培训产品，具有环保、节
2、能、喷漆操作技能实训及评估一体化等优势特点，其革命性的创新改变了传统喷涂培训模式，解决了传统喷涂培训难度大、成本高等难题，是培训喷涂工程师先进的解决方案。该产品应用了低延时高效采集技术，准确的光学空间定位技术，解决了传统喷涂培训的问题，让训练者能够感受真实的喷涂过程，并在高度仿真的模拟环境下进行喷涂技能的高效训练。ONEW-310 环保钣喷机（占地面积 长*宽*高 2100*1100*2100）5.1.2.2 系统功能特点（1）安全环保 设备无需实物工件、无化学污染、对人无毒化有机物伤害，整个培训过程绿色环保。（2）高仿真的实物训练 系统扩展集成多种模块，包括车门、翼子板、引擎盖、车顶盖等多种
3、训练板件，大大提高环保钣喷机的使用效率。（3）操作零延时 本系统采用先进传感器及显示设备让受训者在虚拟空间中的操作零延时响应，实现“精准快速”、“指哪喷哪”的操作感，受训者使用喷枪操作无丝毫滞后感，仿真度极大提高。（4）全球首款增强现实视觉喷涂模拟 逼真的增强现实画面。与现实中用双眼感觉空间位置识别的感知一样，直观识别到喷枪与板件的空间距离。这种增强现实视觉效果使训练沉浸感极大提高。（5）实时广播教学模式 老师能在环保钣喷机上进行广播教学，实时的喷涂画面会同步到培训教室的每一台学员机上，以方便学生进行观摩学习。（6）3D 喷涂录像可分享及学习 老师与学员的喷涂录像可通过网络分享给其它任意学员进
4、行回看，同时优秀的喷涂录像还可下载导入模拟机中进行实时对比学习及训练。（7）“虚拟教师”手把手引导学习模式 学员在进行喷涂训练前可以进行“手把手”的引导学习模式，可以在虚拟的场景中看到系统提供的虚拟“引导喷枪”，学员只需跟随“引导喷枪”进行操作，就好像有老师对其“手把手”进行引导操作手法训练。系统有喷涂引导枪功能，在喷涂操作前可以打开“引导学习”功能，在喷涂场景的板件前会生成一个类似“幽灵”一样的引导枪。通过颜色变化来引导学员参考掌握喷枪距离、行走速度等运枪手法。该引导枪可以由教师自己行录制并上传，来帮助学员对教师的运枪手法进行“临摹”。（8）实时辅助显示 训练过程中提供实时喷涂数据的图形化提
5、示，如距离、速度和角度等，相当于老师与学员一对一培训。学员根据这些数据的图形化提示及时纠正手部动作，以达到最好的教学效果。（9）多车系多部位喷涂板件可选 提供常见的多种品牌汽车可选，通过后台终端选择不同的汽车车型进行喷涂作业训练，如本田思域、铃木 SUZUKI、马自达等车型进行喷涂作业。同时汽车车身上常见板件进行喷涂训练，如：平板、车前门、车后门、车前翼子板、车后翼子板、车引擎盖、车顶盖等板件。（10）教师端远程设备控制 教师端可以远程管理任意学员训练机如：动态分配任务、发布系统公告、设定考试时间段并布置考试、设备禁用、用户注册和用户踢出等控制功能。（11）动态设定任务、分级培训学员 教师管理
6、端下达任务时，通过设定不同任务参数，进行任务难易程序的划分，实现从易到难分级培训学员。（12）喷涂知识实时查阅 系统中学员可以随时查阅与本次喷涂训练相关的喷涂知识的文档资料，老师可以配合理论课程的需要在后台动态的更新、上传、删除这些文档资料。（13）网络实时传送、效果可评估 通过教师管理端轻松的管理多台训练模拟机，动态的分配训练任务。培训及考试结果可直接传送至数据库，系统进行统计评估并记录打印。老师可以对学员整个喷涂培训过程进行追踪评定，并可随时将历史喷涂数据进行调档查看及喷涂录像回放。（14）降低培训成本 使用本系统训练节省占用场地、无任何涂料或板件的消耗、大幅节省培训物力成本、同时一位培训
7、教师可以同时管理多台模拟训练器节省了培训投入成本，并且系统动态的显示出节省成本值（15）设备易用、操作简单，所有交互无需鼠标、键盘操作，普通用户通过简单的使用培训可以轻松地完成一个板件的完整喷涂操作，得到完整漆面数据。（16）整个系统运行流畅、无卡顿效果。在进行仿真喷涂过程中，系统运行最低帧率数为 65 帧/秒，可用 3DMark 进行帧率检测验证合格性。（17）一体化教学功能 通过教学控制机可以同时实现多终端学员机的控制与监控，还能通过教学网络进行数据查看和评定，实现网络监控管理和考核功能，教师机能够实现远程对学员机开关机、任务设置与终止，数据监控，评定等，建立标准作业库，既可作为学员机训练
8、的参考也可以做校内网上的多媒体课程资源，供学生进行网络学习。（18）升级功能 该系统具有升级功能，并且提供终身免费升级服务。5.1.2.3 功能说明 ONEW-310 环保钣喷机可以有效地和周围真实的环境进行互动，让训练者处于高度逼真的环境中，有效促进操作者完全投入到当前的任务中。训练模拟技术适用于新一代喷涂人员的培训和喷涂就业教育，在一般的培训教室即可进行培训工作。对于有经验的训练者，本产品系统提供高训练平台，通过视觉、听觉和触觉来操作完成一个好的喷涂作业；并且本产品可以精确地测量到操作信息，训练者可以从中学到要点并能简便有效地将这些技能转化到实际的喷涂工作中。ONEW-310 环保钣喷机组
9、成图 ONEW-310 环保钣喷机与传统的喷涂训练相比，具有以下优点：5.1.2.3.1 适用性广（1）专业性强 以德国萨塔(SATA-4000)喷枪为原型定制开发高仿真度的增强现实实物喷枪。能够真实的模拟喷涂过程中的各种条件设置，仿真喷枪与真实喷枪萨塔 4000 型的外型相似且同为金属外壳，其旋钮、扳机、喷壶与萨塔 4000 功能、设置均保持一致（其中扳机有两级行程），并能体验操作手法。该系统可进行多角度、全位置演练。通过更换板件，须模拟多种不同的喷涂方式，例如前后车门、发动机盖、前后叶子板等。实物模拟“萨塔 4000”喷枪具有通过旋钮漆量调节旋钮、气压调节旋钮、扇幅调节旋钮、风帽旋转结构。
10、其对应的参数功能可以在喷涂训练时随时进行调节，调节时系统中实时显示调节参数的数值界面，并实时影响涂装结果。见下图：喷涂过程中仿真喷枪定位精准、移动平滑。仿真喷枪物理位置与“弧面车门显示结构”显示出漆膜生成位置对位准确，并且涂装显示效果符合现实喷涂的物理原理。系统设置简单，虚实结合，通过仿真实物“车门”（弧面车门显示结构）进行模拟涂装动态显示，显示效果为“车门的第一人称视角”即只仅显示车门物体的三维效果，而且显示中无喷枪物体，裸眼可观察车门板上油漆的成型效果。该显示结构尺寸（长 x 宽）1.5m x 1.5m。操作用户使用该实物模拟“萨塔 4000”喷枪可以直接在该仿真实物“车门”直接进行喷涂操
11、作，在使用过程中“萨塔 4000”喷枪喷漆位置必需与仿真实物“车门”上产生的虚拟油漆附着位置一一对应。功能示意效果如上图所示。具有除“弧面车门显示结构”外的第三人称观察显示屏，可以方便老师学员从旁观者角度查看本次喷涂操作的实况效果。该显示屏视角可以自由操作（镜头移动、镜头旋转、镜头缩放），并实时显示出涂装车辆、喷枪、漆雾、漆膜等。（2）强大专业支撑 众多可供训练的品牌汽车，从低端常见的富康、大众至高端汽车保时捷、捷豹等，及品牌漆可供选择。（3）多部位喷涂训练 对于所有品牌汽车的外壳各部分可以进行选择。依照外壳的复杂程度和位置，从初级到高级的自由训练。5.1.2.3.2 技术创新（1）iMoti
12、onCap 精准定位技术 精确捕捉训练者操作时的喷枪姿态数据，如角度、速度、距离等，记录分析其操作，精确的采集信息所创建的评分记录，可以帮助训练者提高技能，快速转化为实操能力。iMotionCap定位功能 （2）操作零延时实时操作体验 本系统采用高达120Hz动作采集传感器及先进的显示设备让受训者在虚拟空间中的操作零延时响应，实现“精准快速”、“指哪喷哪”的操作感，受训者使用喷枪操作无丝毫滞后感，仿真度极大提高。本系统中的虚拟喷枪的移动、旋转与现实动作实时同步，操作同步响应为 29ms，移动位移精度为 4mm，动作可捕捉空间(水平 x 纵向 x 高度)1.8m x 1.2m x 1.5m。（3
13、）实时学员训练辅助功能 环保钣喷机在学员进行训练时，在视景系统中都会显示与正在训练项目相关的辅助功能，具体参数如下：这些辅助功能显示，可以让学员快速的掌握运枪时的手法，及时的调整纠正在运枪时手部动作、速度、角度等重要细节，曲线图指示学员的喷涂技能不同的颜色表示对应的各项成绩，其包括的参数：喷涂位置、喷枪嘴到工件的距离、板件角度、行走角度、行走速度。学员的喷涂结果与教师选择的正确的喷涂技能进行比较。（4）iTrue 真实的流体漆面成型模型技术 此技术通过计算机模型生成了生动真实的漆面，喷涂操作直观，可以让操作者学习如何喷涂；模拟喷涂时的雾气、声音、重叠漆面等过程，并且可模拟当不良手法操作时所形成
14、的过喷等缺陷。该系统适用于多种喷涂作业，模拟三种不同的喷漆作业，其中包含：底漆、色漆、清漆。三种不同的喷漆作业在虚拟环境下涂装效果、漆膜的物理特性、颜色外观特性都符合现实中的喷涂操作物理现象及视觉表现。过程见下图：（5）“虚拟教师-叠影”技术 ONEW-310 喷涂模拟训练，操作分两个阶段进行。第一阶段：手感训练阶段。该阶段训练方式是用“虚拟教师-叠影”技术作为操作指导，给训练者示范其在训练中应保持的最佳喷接速度、枪与工件距离、角度等喷涂姿态和手感，以红绿影像警示和逼真的声效及时反馈给训练者，提示速度和枪位置是否准确，便于训练者在操作时及时修正。第二阶段：仿真训练阶段。该阶段展现真实的喷枪和工
15、件，无“叠影虚拟教师”的指导。环保钣喷机训练系统创立真实的喷涂环境，让训练者在没有“叠影教师”指导下的真实条件中实训。训练者可以自己设置适合的参数进行练习，这种模式确保能够带来高品质的训练效果。对不同的训练者，系统能清晰客观地作出评估，自动生成成绩排行榜，就像在电脑游戏中竞赛，使训练变得更加有趣。（6）喷涂录像可共享与随时回放 老师与学员的喷涂录像可通过网络分享给其它任意学员进行回看，同时优秀的喷涂录像还可下载导入模拟机中进行实时对比学习及训练。（7）实时广播教学模式 老师能在环保钣喷机上进行广播教学，实时的喷涂画面会同步到培训教室的每一台学员机上，以方便学生进行观摩学习。学员可将老师的操作过
16、程同步到自己的学员机上，以实时学习老师的运枪手法，达到“手把手”教学模式。5.1.2.3.3 培训效果可评估 当每个喷涂训练项目完成后，系统可给出本次喷涂作业的成绩评估，从整体运枪时的枪嘴与板件表面的水平倾角、垂真倾角、距离、运枪速度、漆膜厚度、喷枪参数等几个方向进行综合评分，并以图表曲线方式进行数据展示。还提供最终板件上漆膜涂装效果及漆膜厚度的“色温图”效果，以便上传至教师服务端，供事后随时查阅。（1）实时可视的操控信息反馈 本产品具有可视标记功能，可实时提供训练者实时的操控信息反馈。（2）虚拟喷涂的实时检测指导 本产品具有实时检测指导功能，当训练者在操作的时候，或对完成的漆面进行外观检查时
17、可以使用教师辅助显示屏。该功能可以形象地检查过薄、过喷等。喷涂过程中当局部漆膜较厚时，会出现喷漆橘皮缺陷效果；当漆膜过厚时会出现因油漆过厚时的油漆动态流挂效果；当漆膜过薄时会露底等喷涂常见缺陷。并且可以实时以“色温图”的方式分析板件上漆膜的厚薄，方便学员了解喷涂过程的操作失误原因。相关缺陷表现效果如下图所示：漆膜缺陷表现效果（3）训练者操作技能的实时评估 该产品可以设置技能标准，根据训练者操作完成的漆面测评，并能根据虚拟的漆面评估确定潜在的缺陷范围和可视标识。.（4）喷涂过程中可以通过图形或语音提示帮助学员校正操作姿势，辅助指导学员的培训过程与应用。5.1.2.4 软硬件系统说明 5.1.2.4.1 环保钣喷机喷涂方式选择 选择不同的喷涂方式，需要使用不同的传感采集器，即采集摄像头。5.1.2.4.1.1实物仿真喷涂 需要将实物喷涂板件的摄像头连接在主机设备后面，具体如下：将实物喷涂的摄像头连接到机箱背后采集摄像头插口处。5.1.2.4.1.2 虚拟仿真喷涂 需要将虚拟喷涂摄像头连接在主机设备后面，具体如下：将虚拟喷涂摄像头连接到机箱背后的采集摄像头插口处。5.1.2.4.2 喷枪连接 进入如下界面，先观察右上角的设备状态标示，根据状态进行。5.1.2.4.2.1 设备状态标示说明 标签分为三种状态：绿色，连接正常，并且使用正常；蓝色，连接正常，但是不在