针对课程《工业机器人原理及应用》中“焊接机器人”章节，利用UG等3D设计软件完成相应设备的三维模型，然后导成*.FBX文件，在EVRc软件中完成虚拟仿真场景及运动创建，生成教学可用的虚拟仿真系统。

焊接机器人属于工业机器人的范畴内，最早应用于电汽化生产，随着新时期人工智能技术、软件编程及数字化信息处理的应用成果，焊接机器人逐渐应用在多个工业自动化生产当中。焊接机器人相较于常规劳动力来说不受工作时间、高温恶劣环境的影响，能够完成高危险性的复杂焊接任务，作为工业自动化控制与生产的象征，对于精密电子元件和机械零件的高精度加工焊接，需要提升相应的可靠性，减少对产品的损耗，提升焊接机器人的质量及标准，创新技术功能，完善产品加工制造的完成度，只有不断改进与研发新技术，才能提升市场竞争力，保障焊接机器人的可靠性、实用性与安全性。

焊接机器人的系统常规来说包括机器人主体、控制系统中心、焊机等焊接工具以及必要附件，焊接机器人的本体部分分为控制处理系统和执行系统，要想提升可靠性，必须要双管齐下，既要掌控焊接机器人的操作技术和机械臂动作轨迹，也要重视信息的传输、处理、存储、通讯、模拟、实践等多种功能，具备一定的人机交互和传感功能。在面对特殊情况和异常事件时，要能够区分差异并作出解决方案，决定即时停机暂停操作还是进行合理补救。焊接机器人按照系统组成部件可以划分为机器本体、控制柜、焊机及周边附件，附件具体包括示范教学机器、变压器、焊枪、送丝机、保护器、焊丝、各类线缆等。如果按照客观实际来区分，焊接机器人主要以机器区域和电子区域。机器区域包括支撑机器人的必要机械结构和在进行焊接工作时的操作结构，机械臂的结构设计与精细度也是决定焊接机器人系统可靠性的影响因素之一；电子区域则包括了焊接机器人的数据输入装置、逻辑控制器、传感器、变压器、集成电路、电源和线缆。开发流程《工业机器人原理及应用》仿真教学系统的开发流程由模型制作（优化）、动画制作、交互界面设计和开发平台组成。系统模型是根据车间考察、现场 拍摄的图片和视频，应用Solidworks、 3Ds Max、UG NX等软件构建三维模型。模型建立后，应用3Ds Max软件进行模型优化和动画制作。应用Photoshop软件制作交互界面的设计，应用Flash软件 进行二维动画制作。软件以Unity 3D为虚拟现实 开发平台，将资源导入Unity 3D进行模型整合、模型大小设置、动画分帧和效果美化等。以Visual Studio为编程工具，脚本语言选择C#，最后对资源 整合，进行软件发布。

VR场景的制作是开发的一大难点。（1）草图设计场景构建首先需要一个较为明确的构想，包括模型缩放的程度，特效的制作方式等；（2）基础模型的制作 VR中的模型建模事实上也存在“材料”一说，而这些材质通常利用贴图的形式来表现。Unity3D，Unreal4和Cry之类的VR引擎中一般都内置了常用的素材，但素材有限。在虚拟现实内容的构建上，往往还需要考虑到现实世界的物理规则；（3）后期处理与视角设计 在基础模型搭建完毕之后，则需要开始考虑模型的精致、特效，光源等问题。VR场景的渲染需要在每个细节上加重刻画，进而满足场景的整体氛围。在视角设计方面，小型的超广角摄像机能够体现拍摄物体的巨大，仰角视野则能有效的展现被压迫感。

1、制作内容

1）焊接机器人3D模型，采用UG NX设计，完成了焊接机器人3D实体图及装配图。

2）虚拟仿真场景，利用KeyShot进行三维实体的渲染，并将渲染后的实体图转化为Fbx文档，导入EVRc软件。再利用EVRc软件提供的部分素材，构建车间生产场景。

3）虚拟仿真教学系统实际操作场景，在所设计的生产线场景基础上，利用EVRc对浇注过程进行控制，分别设计不同的动作过程，实现教学过程中的互动操作。

2、达到的效果

1）焊接生产车间虚拟场景重现；

2）焊接机器人虚拟场景重现；

3）焊接机器人虚拟装配操作；

4）焊接工艺过程虚拟场景重现。