一、總體規(guī)格
系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和三維仿真技術(shù)，以AC03型城軌電動客車為原型，虛擬構(gòu)建包括車輛整體外觀及內(nèi)部布局、轉(zhuǎn)向架、車門、車鉤、受電弓等各主要系統(tǒng)、部件的三維結(jié)構(gòu)、工作原理、拆裝等，所有的設(shè)備和部件均應(yīng)與參照原型設(shè)備一致，滿足對車輛整車及各主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)培訓(xùn)功能。

虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)

機(jī)械實(shí)訓(xùn)安全教育虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發(fā)，軟件采用三維漫游的形式，可通過鍵盤控制移動，鼠標(biāo)控制鏡頭方向，設(shè)有機(jī)械安全距離實(shí)驗(yàn)，機(jī)械安全保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)、機(jī)械安全防護(hù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考核，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時，三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實(shí)驗(yàn)位置，機(jī)械對象周圍圓圈顯示了工作半徑，實(shí)驗(yàn)過程伴有三維機(jī)器人的對話框提醒。
A、機(jī)械安全距離實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離實(shí)驗(yàn)（內(nèi)分2種圍欄高度與開口大小），選擇進(jìn)入后，鏡頭前彈出GB23821-2009《機(jī)械安全防止上下肢觸及危險區(qū)的安全距離》要求，錯誤示范：實(shí)驗(yàn)過程為人體進(jìn)入機(jī)械對象工作半徑受到傷害后，血色畫面與語音提醒收到機(jī)械傷害，并回至原位并進(jìn)行下一實(shí)驗(yàn)，***終一步為正確做法。
B、機(jī)械安全保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)分為安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)，可選類別（安全輸入、安全控制、安全輸出、其他）、生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品列表（安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護(hù)欄）。安裝位置有藍(lán)色閃爍框架提醒，實(shí)驗(yàn)流程：選擇安全護(hù)欄并安裝、選擇安全連鎖開關(guān)（或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀）并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點(diǎn)擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進(jìn)入危險區(qū)域時，系統(tǒng)將提示報警音，且機(jī)械對象停止工作，選擇電氣控制箱上的復(fù)位按鈕可停止。
C、機(jī)械安全防護(hù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)考核要求完成機(jī)械安全系統(tǒng)的安裝，正確安裝安全護(hù)欄、安全聯(lián)鎖開關(guān)、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕，考核分為十個考核點(diǎn)，部分考核點(diǎn)有3個選項(xiàng)，由學(xué)生自由選擇，***終10項(xiàng)考核點(diǎn)選好后，提交確認(rèn)，系統(tǒng)自動得出總分?jǐn)?shù)以及各考核點(diǎn)的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺，不得以單獨(dú)的資源展現(xiàn)。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實(shí)驗(yàn)，VR設(shè)備及軟件安裝調(diào)試不需提供。
機(jī)械裝配與鉗工裝配虛擬仿真軟件：本軟件基于unity3d開發(fā)，可選6級畫質(zhì)，設(shè)有減速器、軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與虛擬拆裝、常見機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真，機(jī)構(gòu)資源庫，典型機(jī)械機(jī)構(gòu)（汽油機(jī)發(fā)動機(jī)的虛擬拆裝），軟件為一個整體軟件，不能為一個個單獨(dú)的資源。
A.減速器設(shè)計(jì)與虛擬拆裝界面可選渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器、二級展開式圓柱齒輪減速器、圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器。
渦輪蝸桿圓錐齒輪減速器：進(jìn)入軟件后自動播放裝配內(nèi)容，視頻中各步驟均有文字說明
二級展開式圓柱齒輪減速器：進(jìn)入軟件后采用視頻的形式播放內(nèi)容，視頻內(nèi)容應(yīng)包含：零件名稱（掃描二維碼可看零部件名稱）、拆裝演示（包含拆卸、裝配）、虛擬拆裝（包含整體、低速軸、中速軸、高速軸、箱蓋、箱座）
圓錐圓柱齒輪減速器、同軸式圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器：點(diǎn)擊進(jìn)入后自動跳轉(zhuǎn)到edrawings界面，模型均為三維模型，通過點(diǎn)擊零部件顯示零部件名稱，可360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移，同時可通過移動零部件功能，將整個減速器進(jìn)行拆卸組裝，同時可以選擇主頁按鈕回到減速器***初始的狀態(tài)。圓錐齒輪減速器、一級圓柱齒輪減速器增加了插入橫斷面功能，可自由拖動橫斷面觀察減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
B.軸系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及虛擬拆裝界面可選零件認(rèn)知、拆裝演示、實(shí)戰(zhàn)操作。
1、零件認(rèn)知：內(nèi)設(shè)斜齒輪、無孔端蓋、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器鍵、軸、齒輪鍵、帶孔端蓋、軸套、深溝球軸承的三維模型與零件名稱，任意零件均可進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)
2、拆裝演示：內(nèi)置2個案例，將鼠標(biāo)移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱，設(shè)有拆卸與裝配按鈕，功能由軟件自動完成軸系結(jié)構(gòu)拆卸與裝配。三維場景均可進(jìn)行360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移。
3、實(shí)戰(zhàn)操作：三維零件整齊擺放于桌面，由學(xué)生手動選擇對應(yīng)的零件并移動至軸系結(jié)構(gòu)上，擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設(shè)有重新開始按鈕，方便學(xué)生重新進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。將鼠標(biāo)移動到某一零件位置時（底座與軸承座除外），該零件自動放大，并顯示零件名稱。
C、常見機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真可選鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、I\II型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、曲柄擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)軌跡綜合、偏心直動滾子推桿凸輪、對心直動平底推桿凸輪。
1、各個機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能輸入相對應(yīng)的參數(shù)，由軟件自動計(jì)算參數(shù)，并可進(jìn)行運(yùn)動仿真和自動繪制曲線圖。
D、機(jī)構(gòu)資源庫可選平面連桿機(jī)構(gòu)11種、凸輪機(jī)構(gòu)5種、齒輪機(jī)構(gòu)6種、傳動機(jī)構(gòu)8種、加緊機(jī)構(gòu)11種、輪系機(jī)構(gòu)6種、其他機(jī)構(gòu)（機(jī)械設(shè)備模擬）8種
E、汽油機(jī)發(fā)動機(jī)的虛擬拆裝可選曲軸箱裝拆演示、曲軸箱虛擬裝配、配氣系裝拆演示、配氣系虛擬裝配
1、曲軸箱裝拆演示與配氣系裝拆演示均設(shè)有拆卸按鈕、裝配按鈕、重新開始、分解觀察按鈕，將鼠標(biāo)移動到某一零件位置時，該零件自動放大，并顯示零件名稱，功能由軟件自動完成軸系結(jié)構(gòu)拆卸與裝配。使用分解觀察按鈕時，曲軸箱或配氣系三維模型自動展示爆炸圖，可進(jìn)行360°全方位旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移
2、曲軸箱虛擬裝配與配氣系虛擬裝配的三維零件均整齊擺放于桌面，均由學(xué)生手動選擇對應(yīng)的零件并移動至機(jī)構(gòu)上，當(dāng)擺放順序正確且位置正確時零件才能安裝上去，設(shè)有重新開始按鈕，方便學(xué)生重新進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。將鼠標(biāo)移動到某些零件位置時，自動顯示零件名稱。
二、教學(xué)功能
1.車輛概述教學(xué)
1) 城市軌道交通車輛概述
2) 城市軌道交通車型
3) 車輛編組形式
4) 車體認(rèn)知教學(xué)
-車頂
-側(cè)墻
-前后端墻
-底架
5) TC車外部布局認(rèn)知教學(xué)
-大小客室窗戶
-防爬裝置
-車底裝置
-空調(diào)系統(tǒng)
-車鉤系統(tǒng)
-貫通道
-車門
6) MP車外部布局認(rèn)知教學(xué)
-大小客室窗戶
-防爬裝置
-車底裝置
-空調(diào)系統(tǒng)
-車鉤系統(tǒng)
-貫通道
-車門
-受電弓系統(tǒng)
7) M車外部布局認(rèn)知教學(xué)
-大小客室窗戶
-防爬裝置
-車底裝置
-空調(diào)系統(tǒng)
-車鉤系統(tǒng)
-貫通道
-車門
8) 內(nèi)部布局認(rèn)知教學(xué)
-PIS蓋板
-1/2位端設(shè)備柜
-地板
-座椅
-扶手
-ATC設(shè)備柜
9) 司機(jī)室認(rèn)知教學(xué)
-司機(jī)臺
-座椅
-天花板
-地板
-設(shè)備柜
10) 貫通道認(rèn)知教學(xué)
2、車鉤教學(xué)功能
1) 車鉤結(jié)構(gòu)與掛鉤結(jié)構(gòu)原理教學(xué)（包含全自動車鉤、半自動車鉤、半永久車鉤的教學(xué)）
a) 車鉤概述
b) 車鉤機(jī)械結(jié)構(gòu)
-鉤頭
-牽引裝置
-支撐裝置
-對中裝置
-電氣連接
c) 車鉤掛鉤解鉤原理
2) 車鉤拆卸與安裝工藝流程教學(xué)
-全自動車鉤車上的拆裝
-半自動車鉤車上的拆裝
-半永久車鉤車上的拆裝
3.車門教學(xué)功能
1) 車門結(jié)構(gòu)與機(jī)械傳動原理教學(xué)
a) 車門概述
b) 客室車門機(jī)械結(jié)構(gòu)
-門傳動機(jī)構(gòu)
-左右門葉
-護(hù)指橡膠
-上導(dǎo)軌及導(dǎo)向輪
-下導(dǎo)軌
-下部轉(zhuǎn)臂滾輪
-固定銷及支架
-切除鎖
-纜索
-緊急內(nèi)開門裝置
-緊急外開門裝置
c) 機(jī)械傳動原理
2) 車門拆卸與安裝工藝流程教學(xué)
-車門門機(jī)拆卸
-車門門機(jī)安裝
4．裝向架教學(xué)功能
1) 轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)與工作原理教學(xué)（包含拖車轉(zhuǎn)向架、動車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)教學(xué)）
a) 轉(zhuǎn)向架概述
b) 轉(zhuǎn)向架機(jī)械結(jié)構(gòu)
-構(gòu)架
-輪對
-一系懸掛
-二系懸掛
-單元制動機(jī)
-ATC天線
-信號傳輸傳感器
-中央牽引連接裝置
-WSP速度傳感器
-單碳刷接地裝置
-雙碳刷接地裝置
-ATC速度傳感器
-電機(jī)
c) 傳動原理
2) 轉(zhuǎn)向架拆卸與安裝工藝流程教學(xué)
-轉(zhuǎn)向架車上拆裝
-輪對的拆裝
-一系懸掛的拆裝
-軸箱端設(shè)備的拆裝
-電機(jī)的拆裝
-二系懸掛的拆裝
-單元制動機(jī)的拆裝
5.受電弓教學(xué)功能
1) 受電弓結(jié)構(gòu)與升弓原理教學(xué)
a) 受電弓概述
b) 受電弓機(jī)械結(jié)構(gòu)
-底架
-下支架
-上支架
-耦合桿
-弓頭
-平行導(dǎo)桿
-升弓機(jī)構(gòu)
-液壓減震器
-電動降弓裝置
-鎖緊鎖鉤
-電控盒
-軟軸、軟軸連接器、手動搖桿
c) 升弓原理
2) 受電弓拆卸與安裝工藝流程教學(xué)
-受電弓車上的拆卸和安裝
-受電弓的組裝和分解
6. 制動模塊教學(xué)功能
1) 制動模塊結(jié)構(gòu)與制動原理教學(xué)（供氣與制動模塊、制動控制模塊）
a) 制動模塊概述
b) 供氣與制動模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)
-空氣壓縮機(jī)
-空氣干燥器
-EP制動控制面板
-制動控制電子單元
-風(fēng)缸
-繼電器
c) 制動模塊制動原理
2)  制動模塊拆卸與安裝工藝流程教學(xué)
-車上拆除與安裝
-空氣壓縮機(jī)拆除與安裝
-空氣干燥器拆除與安裝
-制動控制電子單元拆除與安裝
-EP制動控制面板拆除與安裝
-風(fēng)缸拆除與安裝
三、實(shí)訓(xùn)功能
1、更換空氣干燥器的干燥劑
2、拆除空氣干燥劑
3、空氣壓縮機(jī)換油
4、更換空氣過濾器
5、更換空氣壓縮機(jī)
6、更換電機(jī)
7、單元制動系更換閘瓦
8、更換單元制動機(jī)
9、齒輪箱換油
10、安裝輪對
四、考試與管理功能
1.考試功能：
-學(xué)生登錄
-考生答題
-考生交卷
-自動評分
2.考試組織管理功能
-題庫管理（理論題和操作題）
-卷庫管理、派卷
-考生管理
-學(xué)生成績統(tǒng)計(jì)及成績EXCEL報表導(dǎo)出
3.理論題：可由教師自行出題，并導(dǎo)入到系統(tǒng)中。
4.操作題：
-更換空氣干燥器的干燥劑
-拆除空氣干燥劑
-空氣壓縮機(jī)換油
-更換空氣過濾器
-更換空氣壓縮機(jī)
-更換電機(jī)
-單元制動系更換閘瓦
-更換單元制動機(jī)
-齒輪箱換油
-安裝輪對