激光焊接虚拟车间实训系统利用虚拟现实VR和增强现实AR技术，对真实焊接车间及设备进行建模，在虚拟空间等比例复现真实生产场景，让学生可在虚拟的焊接环境中进行焊接成型的理论学习、操作训练和实验考核，各操作流程符合真实焊接车间逻辑。通过本系统的学习，可完整了解焊接的工艺流程，熟悉各关键工艺要点。以小汽车焊接为蓝本，根据汽车焊接工艺，选取对应的零部件，仿真对应零部件的生产过程，进行认知实训。
1. 激光焊接虚拟车间实训系统功能
激光焊接虚拟车间实训系统功能主要包含焊接车间认知、焊接技术认知、焊接工艺操作训练等3部分。
1.1 焊接车间认知
焊接车间虚拟认知作为系统的基础功能，辅助学生熟悉及了解真实车间的布局、设备情况，对焊接车间进行初步的浏览及认知。其中，车身焊接工位布局主要包含车身侧围预装区、车身骨架总装区、车身骨架焊接区、车顶身激光焊接区、车身焊接后处理区简介等；
1.2 焊接技术认知
（1）车身焊接简介，包含焊接简介、车身定义介绍、车身焊接视频，车身焊接方式介绍（电阻焊文字简介及视频、激光焊文字简介及视频、电弧焊文字简介及视频）；
（2）焊接工艺设计介绍，包含结构材料选择介绍、焊缝布置位置介绍、焊接方式选择介绍、焊接接头设计介绍、焊接工艺参数确定介绍；
1.3 焊接工艺操作训练
车身焊接工艺过程，包含车身侧围预装交互操作及车身预装过程动画、车身骨架总装交互操作及总装过程动画、车身骨架焊接交互操作及骨架焊接过程动画、车身骨架补焊交互操作及动画、车顶身安装及固定交互操作及动画、车顶身激光焊交互操作及动画、车身钎焊焊缝打磨交互操作及动画、车身补焊交互操作及动画。
2. 激光焊接虚拟车间实训系统开发
2.1 三维建模
（1）结合真实焊接车间及设备建模，虚拟场景及设备等比例还原再现。
（2）三维场景搭建：三维场景参考真实场景取材，场景包含埋车辆焊接场景。
（3）主要设备三维模型建模根据实际设备取材，包含但不限于以下设备：激光焊接机器人、转运轨道、预装机械臂、车身底板夹具、激光焊接房、电源设备、骨架夹持固定机构、车顶身固定机构等，但对于软件功能中有动画及内部结构展示需求的关键设备需做内部结构建模。
2.2 功能实现
系统集成了先进的物理引擎来模拟激光焊接的物理行为，如热量的传递、金属的熔化和冷却过程。这些模拟需要考虑激光功率、焊接速度、焦点位置等参数，以确保焊接过程的真实性。同时，系统提供了一个交互式的用户界面，允许用户通过VR设备或传统输入设备来控制焊接过程，包括调整激光参数和观察焊接效果。系统还能够根据用户的操作提供实时反馈，包括焊接质量的评估和改进建议。
激光焊接虚拟仿真实训系统通过精确的三维建模再现真实的焊接场景和设备，结合物理引擎和动画技术，模拟激光焊接过程中的复杂物理现象，如热量传递、金属熔化等。用户可以通过VR设备或传统输入设备进行交互，调整焊接参数，并实时观察焊接效果。系统还具备性能评估功能，能够提供操作反馈和改进建议，帮助用户提高焊接技能。
