CN110718109A - 一种vr虚拟焊接仿真实训系统及实训方法 - Google Patents
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Abstract
一种VR虚拟焊接仿真实训系统及实训方法，可解决传统焊接培训过程中产生的烟雾火花，污染严重，培训成本高、安全性差的技术问题。包括控制柜、VR头戴显示器和焊枪，控制柜包括触摸屏和主机，所述VR头戴显示器与主机连接，焊枪上设置激光位置追踪器，激光位置追踪器与主机通信连接；还包括采集模块，焊枪、采集模块及主机依次连接；采集模块包括采集电路和单片机；采集电路包括光电耦合器OPT300、八位三态同向输出总线缓冲器74HC541D芯片、电阻R300、电阻R301、电阻R302、指示灯LED300和滤波电容CA300；本发明可以精确地测量各种操作信息，帮助学员将焊接技能转化到实际的焊接工作中，并且可循环使用，节省大量人、及物力成本且安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉焊接教学培训技术领域，具体涉及一种VR虚拟焊接仿真实训系统及实训方法。
背景技术
在传统焊工技能培训中，学员是在焊接基地对现实金属进行焊接操作培训，培训过程需消耗大量的焊条、焊件、保护气体、能源等材料，可能占用稀有的焊接资源并耗尽基地有限的焊接材料，并且在焊接过程中产生大量烟雾，火花，污染严重且具有一定的危险性。作为零基础的学员在培训过程中的操作难以准确把控，培训导师的水平不同，对学员焊接结果的评价也参差不齐，而且，由于师资不足，学员要接受到及时指导比较难，培训效果不尽理想，因此，焊接培训成本高、安全性比较差以及培训效果不佳等都是传统培训面临的难题。
发明内容
本发明提出的一种VR虚拟焊接仿真实训系统及实训方法，可解决传统焊接培训过程中产生的烟雾，火花，污染严重、消耗大量焊条、焊件、保护气体等材料，导致焊接培训成本高、安全性差以及培训效果不佳的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种VR虚拟焊接仿真实训系统，包括控制柜、VR头戴显示器和焊枪，所述控制柜包括显示面板和主机，显示面板包括触摸屏，所述触摸屏和主机连接，所述VR头戴显示器与主机连接，所述焊枪上设置激光位置追踪器，所述激光位置追踪器与主机通信连接；
还包括采集模块，所述焊枪、采集模块及主机依次连接；
所述采集模块包括采集电路和单片机；
所述采集电路包括光电耦合器OPT300、八位三态同向输出总线缓冲器74HC541D芯片、电阻R300、电阻R301、电阻R302、指示灯LED300和滤波电容CA300；其中，
光电耦合器OPT300输入端的正极通过电阻R300与焊枪上的开关信号输出端连接，光电耦合器OPT300输入端的负极接地，光电耦合器OPT300的输出端的光敏晶体管的集电极连接电源输入端，指示灯LED的正极、滤波电容CA300的整机、下拉电阻R301的一端、光电耦合器OPT300的输出端的光敏晶体管的发射极均与缓冲器74HC541D的输入管脚相连接，缓冲器74HC541D的输出端接单片机的IO管脚，读取缓冲器74HC541D输出管脚的高低电平；
指示灯LED的负极与限流电阻R302的一端连接，限流电阻R302的另一端、滤波电容C300的另一端、电阻R301的另一端均接地。
进一步的，所述焊枪包括电焊枪、CO2气保焊枪及氩弧焊枪；所述焊枪上的开关信号输出端包括设置在焊枪上的三个开关按钮，所述三个开关按钮分别与连接电焊枪、CO2气保焊枪及氩弧焊枪。
进一步的，还包括参数调节电位器旋钮模块，所述参数调节电位器旋钮模块内部电路包括电位器旋钮R1,所述电位器旋钮R1的第一管脚接电源正极，中间第二管脚通过限流电阻R2接入到监控单片机STM32F103VET6的ADC管脚，电位器旋钮R1的第三管脚接地，当旋转旋钮时，中间第二管脚的电压随之变化，单片机把读取的电压转换成相应的参数数值，通过串口发送给主机。
进一步的，所述参数调节电位器旋钮模块包括五个参数调节电位器旋钮，分别用于调节焊接电压、焊接电流、焊接气体流量、焊接焊丝直径、焊接钨极直径的参数。
进一步的，所述VR头戴显示器采用HTC VIVE，所述VR头戴显示器通过高清线与主机连接。
进一步的，所述参数调节电位器旋钮模块设置在显示面板上。
进一步的，所述焊枪上的开关信号输出端还包括设置在显示面板上的焊枪选择模块，所述焊枪选择模块包括三个焊枪选择按钮，所述焊枪选择按钮与焊枪上的三个开关按钮一一对应连接。
进一步的，所述显示面板上还包括电源开关按钮。
进一步的，还包括放置架，所述VR头戴显示器和焊枪分别放置在放置架上。
所述控制柜的底部设置行走滚轮。
所述放置架的底部也设置行走滚轮。
本发明还公开一种VR虚拟焊接仿真实训方法，基于上述VR虚拟焊接仿真实训系统，在主机上建立软件平台，通过软件平台实现以下步骤：
S100、理论知识教学；根据焊接专业教学大纲以及学校老师讨论结果搭建理论知识体系；
S200、分级训练；模拟训练为基础训练、情景训练、自由训练，基础训练又分为初级训练、中级训练、高级训练，特级训练；
S300、记录并回放用户操作过程，重现操作结果；
S400、提供模拟试题；模拟试题功能模块分为随机训练和在线考试两种模式；
S500、模拟训练引导；
S600、模拟焊接效果；
S700、设置多样性的焊接元素。
进一步的，所述步骤S500模拟训练引导；具体为对相应焊枪的功能特性及应用领域进行文字形说明，同时在基础训练中通过系统中虚拟的焊枪引导的操作方式。
进一步的，所述步骤S600模拟焊接效果；具体为在虚拟焊板上生成与真实的焊疤相符的虚拟的焊疤状、鱼鳞状。
进一步的，所述步骤S700设置多样性的焊接元素包括不同厚度、不同母材、不同种类焊接接头。
由上述技术方案可知，本发明的VR虚拟焊接仿真实训系统采用VR虚拟现实技术与真实焊接设备相结合来实现焊接教学功能具有非常高的应用价值。该系统具备手工电焊模拟操作训练系统、氩弧焊模拟操作训练系统、气体保护焊模拟操作训练系统，满足能让学员在高度仿真的模拟环境下进行焊接技能的高效训练，可以让学员感受到真实的场景及焊接过程。系统将仿真操作设备、实时3D技术及VR渲染引擎相结合，演练过程真实，视觉效果、操作手感与真实一致。在焊接演练的过程中，学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却的过程，同时可以听到相应的焊接音效。管理系统还应可以精确地测量各种操作信息，并提供全套焊接教学视频资料及真实的焊具，帮助学员从中学到基础知识、安全规程、技术要点等焊接技能，最终将这些焊接技能转化到实际的焊接工作中，并且设备可循环使用，不产生烟雾，火花等优势，为企业节省大量人、及物力成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制面板的结构示意图；
图3是本发明的结构框图；
图4是本发明的采集模块电路图；
图5是本发明的参数调节电位器旋钮模块内部电路图；
图6是本发明的放置架结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例采用软硬件结合的方式对整个焊接培训过程行实时还原，学员采用头戴VR头盔，实时显示3D焊接场景，手持真实焊枪加装激光定位器，能实时实采集传输焊枪的位置、角度、行进速度、行进角度等焊接关键参数，对学员的整个焊接培训过程进行全面的记录。
以下具体说明：
如图1-3所示，本发明实施例的一种VR虚拟焊接仿真实训系统，包括控制柜、VR头戴显示器和焊枪，所述控制柜包括显示面板2和主机1，显示面板2包括触摸屏21，所述触摸屏21和主机1连接，所述VR头戴显示器与主机连接，所述焊枪上设置激光位置追踪器，所述激光位置追踪器与主机1通信连接；
还包括采集模块，所述焊枪、采集模块及主机1依次连接；
所述采集模块包括采集电路和单片机；
如图4所示，采集电路由光电耦合器OPT300、八位三态同向输出总线缓冲器74HC541D芯片、电阻R300、电阻R301、电阻R302、指示灯LED300和滤波电容CA300组成，
光电耦合器OPT300输入端的正极通过电阻R300与开关信号输出端连接，光电耦合器OPT300输入端的负极接地，光电耦合器OPT300的输出端-光敏晶体管的集电极连接电源输入端，指示灯LED的正极、滤波电容CA300的整机、下拉电阻R301的一端、光电耦合器OPT300的输出端-光敏晶体管的发射极均与缓冲器74HC541D的输入管脚相连接，74HC541D的输出端接单片机的IO管脚，读取74HC541输出管脚的高低电平。指示灯LED的负极与限流电阻R302的一端连接，限流电阻R302的另一端、滤波电容C300的另一端、电阻R301的另一端均接地。
当焊枪选择键没有被按下，或者焊枪开关没有被按下，光耦OPT300不导通，由于下拉电阻R301作用，74HC541D的相应通道的输入输出管脚均为低电平。当焊枪选择按钮被按下，或者焊枪开关被按键被按下，MONI信号为高电平，导致光耦OPT300导通，光耦输出端PG0为高，并且LED300指示灯亮，指示开关按下状态，74HC541D相应通道的输入和输出管脚为高，监控单片机IO口也会变高，单片机检测到IO电平的高低，并通过串口发送给给主机。
所述焊枪上的开关信号输出端包括设置在焊枪上的三个开关按钮，所述三个开关按钮分别与连接电焊枪、CO2气保焊枪及氩弧焊枪。
如图5所示，还包括参数调节电位器旋钮模块22，所述参数调节电位器旋钮模块22内部电路包括电位器旋钮R1,所述电位器旋钮R1的第一管脚接电源正极，中间第二管脚通过限流电阻R2接入到监控单片机STM32F103VET6的ADC管脚，电位器旋钮R1的第三管脚接地，当旋转旋钮时，中间第二管脚的电压随之变化，单片机把读取的电压转换成相应的参数数值，通过串口发送给主机1。
所述参数调节电位器旋钮模块22包括五个参数调节电位器旋钮，分别用于调节焊接电压、焊接电流、焊接气体流量、焊接焊丝直径、焊接钨极直径的参数。
所述VR头戴显示器采用HTC VIVE，所述VR头戴显示器通过高清线与主机1连接。
所述参数调节电位器旋钮模块22设置在显示面板2上。
所述显示面板上还包括焊枪选择模块23，所述焊枪选择模块23包括三个焊枪选择按钮，所述三个焊枪选择按钮与焊枪上的三个开关按钮一一对应连接。
三个焊枪选择按钮，分别代表电焊枪，CO2气保焊枪，氩弧焊枪，所述焊枪选择按钮带有指示灯，并且和采集模块相连接，用户需要选择哪种焊枪，直接按下该焊枪的选择按钮，指示灯亮起，采集模块采集到该按钮被按下，发送该类型焊枪给主机，该类型的焊枪被激活选用。
所述显示面板2上还包括电源开关按钮24，包括主机电源和设备电源。
如图6所示，还包括放置架，所述VR头戴显示器和焊枪分别放置在放置架3上。
所述控制柜的底部设置行走滚轮4。
具体的说，整个系统分两个操作柜，第一个操作柜上有触摸屏和主机，和焊枪选择按钮和和参数调节旋钮；
第二个柜子上面放置焊枪，和VR头盔，接地夹等；两个操作台通过线缆连接；
其中，本实施例的VR虚拟焊接培训提供三种焊枪供体验者选择，电弧焊枪，C02焊枪，氩弧焊枪每个焊枪上绑定一个激光位置追踪器，追踪器实现在虚拟场景中焊枪的定位，同时可以实时采集焊枪移动速度、方向、焊接角度等焊接关键信息。
单片机选用STM32F103VET6芯片，主要是采集焊枪选择按键、焊接参数调试旋钮、焊枪开关是否按下等信息。焊枪选择共三个按钮，分别代表电焊枪，CO2气保焊枪，氩弧焊枪，需要选择哪种焊枪，直接按下该焊枪的选择按钮，控制板发送该类型焊枪给主机，该类型的焊枪被激活选用。参数调节旋钮共用5个按钮：焊接电压、电流、气体流量、焊丝直径、钨极直径等调节旋钮时，主机界面上参数随之改变。
VR头戴显示器(头盔)：采用HTC VIVI或者同功能的虚拟现实头戴式显示设备，头显通过高清线与主机连接，体验者头戴VR头盔，在头盔显示器内看到的3维建模的1:1焊接场景。
本发明实施例的工作原理：
控制板采集焊枪按钮及焊枪选择按钮数据：按钮为开关量数据，所以按钮通过光耦接入到74HC541D同向缓冲器，单片机读取74HC541D相应的管脚的高度电平即可知道是哪个按钮被按下；
控制板采集参数调节旋钮数据：调节旋为10K电位器，STM32F103VET6ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器，即ADC采集的数据范围为0～4095；如电流采集范围为400A，则旋钮调节电流与ADC的关系是(ADC值*400)/4095；转动旋钮则输出相应的电流值；
主机采集焊枪位置、焊枪角度、焊枪速度等信息：
主机通过激光定位追踪器获得焊枪在场景实时定位，通过Unity程序获得实时更新焊枪位置和角度，焊枪的位置、焊枪角度分别为：transform.position
transform.localEulerAngles，通过计算焊枪水平位置的距离L及移动时间T，即可算出焊枪移动的速度V＝L/T。
以下是本实施例的使用说明:
(1)理论知识教学：根据焊接专业教学大纲以及学校老师讨论结果搭建理论知识体系。知识体系分章节由浅入深，通过视频动画、图文讲解结合配音进行知识点的呈现，需提供不低于优秀教师焊接教学视频课件。
(2)、分级训练：模拟训练为基础训练，情景训练以及自由训练，基础训练又分为、初级训练、中级训练、高级训练，特级训练四个等级。
(3)、过程回放：记录并回放用户操作过程，重现操作结果，便于服务端对客户段焊接过程进行指导和分析。使得用户更加清楚的了解自己的焊接训练当中的问题，有助于提高自身焊接效率。
(4)、模拟试题：模拟试题功能模块分为随机训练和在线考试两种模式。学员在未登录考试系统的情况下可直接进入随机训练模式，学员可通过设置相应参数从题库中随机选题，设置时长进行自我训练。
(5)、模拟训练引导：对相应焊枪的功能特性及主要应用领域进行了文字形说明，同时在基础训练中通过系统中虚拟的焊枪引导的操作方式。使用户可以跟随引导完成焊接的运弧技法，理论知识体系和学习任务体系在训练过程中更加人性化的融合起来。
(6)、模拟焊接效果：虚拟焊板上生成的焊疤状、鱼鳞状与真实的焊疤相符。生成的焊迹能够表现出熔化过程和冷却过程，并伴随相应的光学效果。
(7)、焊接元素多样性可供选择：可选择不同厚度，不同母材、不同种类焊接接头，如对接平焊焊板、对接横焊焊板、角接接头、立焊焊板、仰焊焊板、管管对接以及管板对接接头。
功能模块说明
教师端(教员监控与管理系统)功能；
教师在整个焊接实训过程中起主导作用。
教师端用于共享教学经验，制定任务，控制学员端供学生练习和考试，在考试完成后可以查看考试成绩，并对学生进行管理。
主要完成任务的设计、修改、学生管理、成绩管理等功能。教师端分为七大部分，分别是：监控、教学设计、任务设计、学生管理、成绩管理、任务共享和系统设置。
监控
教师可以通过“监控”模块从分配给自己的虚拟焊接实训设备列表中选择若干设备，向其发送训练课程或考试试卷。每台设备可以同时接受不同类型的课程，或进入不同的模式。
可以控制学员端的关闭、重启。
可以查看所有课程、试卷里面的任务组成以及任务详情。
发送任务时可以为任务设置公差级别来确定任务的训练难度等级、可以设置训练时是否自动调参。
客户端列表中可以实时显示学员端的操作信息，如设备是否连接、训练模式、训练任务、学员端停留界面等信息。
实时监控功能是以图像的形式显示学员当前的实施画面，并可在多台学员端自由切换监控。
教学设计
教学设计可以查看已编辑任务信息，并将任务组合、排序组成课程或试卷，进行教学课程设计和教学试卷设计，一个课程(试卷)可以包含一系列任务。
教师通过教学设计模块可以方便的查看、添加、编辑和删除课程(试卷)。编辑好的课程(试卷)可以在监控界面发送给指定学员机进行训练(考核)
任务设计
任务是学员进行演练的基本单位。可以对任务内容进行参数设置，灵活的任务设计功能能将老师的教学经验融入仿真设备，然后通过设备的自主提示训练功能传授给学员，提高教学效率，并能把老师的教学经验归档记录成信息。
学生管理
教师可以通过“学生管理”模块实现对年级、专业、班级以及学生信息的查看、添加和编辑，方便学生信息管理。学生的学号和密码用于登陆实训设备，成绩管理则以学生信息为基础。
为方便教师对学生信息的录入，系统支持从指定格式的Excel表格中导入已有的学生信息。
成绩管理
学员完成考试后，学员的成绩会上传到数据服务器上。
教师可以通过“成绩管理”模块查看(通过日期查询)自己所管理班级所有学生的课程成绩单、学生考试成绩单、任务详细成绩单。
成绩查询可以通过不同的引导做出查询统计。以学生为查询引导可以看到这个学生所有考试的试卷成绩，在此查询模式下学生的学习情况一目了然。以试卷为查询引导可以统计出所有考试这张试卷的学生成绩统计，并能对这些学生有一个排名，方便老师教学管理。
一份课程考核成绩单不仅仅包含了考核成绩分数还包含了具体任务的操作参数曲线，教师可以通过查看参数曲线来分析学员的实训情况，也可以通过回放功能回放录像查看学员考试时整个操作过程。
通过“成绩管理”模块。教师可以方便的对班级和学生的成绩进行导出(不仅是成绩信息的导出，也可导出学生考试整个过程的录像视频)、打印，对学生的成绩进行排名。
任务共享
任务共享实现了教师所建任务的共享功能，教师可以方便的查看其他教师建立的任务详细信息，借鉴和利用这些共享的任务信息完成自己课程的设计和安排，实现了教师之间的教学经验交流、共享。
整个系统的工作方式：
打开主机，打开系统软件；
在主界面选择训练方式：学习、训练、考试。每步骤操作均有语音提示。
选择学习模式，学员可以观看焊接类的教学课程、视频、动画、文档等资源；
选择训练模式后，进入焊接参数选择界面：用户按操作台上焊枪选择按钮，选择使用哪种焊枪进行练习。
选择焊接场景、板材厚度、焊接方式、焊件类型等参数进行设置；
通过旋转操作台上的参数旋钮，进行焊接电压、电流、气体流量、焊丝直径、钨极直径等参数的调节。参数调节正确，语音提示参数调节完毕进入焊接场景进行焊接。
学员头戴VR头显，手持焊枪，根据之前选择的焊接场景和焊接参数等信息进入焊接场景进行焊接训练。学员按下焊枪开关并匀速移动焊枪，系统会语音提示焊接注意要点，头盔里实时焊显示焊接场景及学员焊枪移动速度、焊接角度，焊接方向等信息等。
焊接完毕后学员摘下头盔，可到主机上回看刚才的焊接过程，并产生焊接质量报告，分析焊接中出现的问题及给出合理化的建议
学员练习完毕一段时间后，可进行焊接考试，系统会根据学员选择的焊接考试难度，随机组合焊接题目，学员考试完毕后，给你焊接分数及焊接质量报告。
本发明实施例的特点:
1、本发明采用虚拟现实技术，1:1建模还原焊接场景，体验者使用真实焊枪进行训练，沉浸感强，容易激发学习兴趣，培训效率高；
2、本发明不产生烟雾、符合绿色环保要求；不消耗焊条、板材等原料,降低成本，提高人身安全，规避焊接安全风险；
3、本发明采用根据国家规定的焊接培训教学大纲，分等级进行循序渐进的培训方式。
4、本发明采用的激光定位方式，实时采集焊枪在虚拟场景的位置，焊接速度、焊接方向、焊接角度等关键的焊接信息，实现了现实动作与虚拟场景中动作的快速准确同步，无滞后感，同时能通过对体验者的焊接速度、位置、焊接角度等信息综合对焊接质量进行评估，产生焊接质量报告，并提出改善性建议；
5、本发明对焊枪选择及焊枪开关检测采用光耦隔离采集方案，性能稳定可靠，控制板与主机之间采用用串口通信，简单可靠方便，数据传输稳定可靠。
6、本发明能模拟多种工况场景(船舶、工地、工厂、地铁等)，适用于各种行业的焊接培训。
7、本发明采用教师端和学员设备端采用网络通信，所有数据培训数据均存储在网络服务器内；
8、本发明实现对员工从学习，训练、考核的全过程记录，有利于企业掌握员工培训情况、合理安排培训计划。
综上，本发明实施例采用VR虚拟仿真技术和实操实训相结合的方式，以用户需求为导向，提供一种扩展性强、效率高、功能强大、性能稳定的焊接仿真实训系统，解决了用户培训成本高、安全性差、培训效果不佳等问题。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种VR虚拟焊接仿真实训系统，包括控制柜、VR头戴显示器和焊枪，所述控制柜包括显示面板(2)和主机(1)，显示面板(2)包括触摸屏(21)，所述触摸屏(21)和主机(1)连接，所述VR头戴显示器与主机连接，所述焊枪上设置激光位置追踪器，所述激光位置追踪器与主机(1)通信连接；其特征在于：
还包括采集模块，所述焊枪、采集模块及主机(1)依次连接；
所述采集模块包括采集电路和单片机；
所述采集电路包括光电耦合器OPT300、八位三态同向输出总线缓冲器74HC541D芯片、电阻R300、电阻R301、电阻R302、指示灯LED300和滤波电容CA300；其中，
光电耦合器OPT300输入端的正极通过电阻R300与焊枪上的开关信号输出端连接，光电耦合器OPT300输入端的负极接地，光电耦合器OPT300的输出端的光敏晶体管的集电极连接电源输入端，指示灯LED的正极、滤波电容CA300的整机、下拉电阻R301的一端、光电耦合器OPT300的输出端的光敏晶体管的发射极均与缓冲器74HC541D的输入管脚相连接，缓冲器74HC541D的输出端接单片机的IO管脚，读取缓冲器74HC541D输出管脚的高低电平；
指示灯LED的负极与限流电阻R302的一端连接，限流电阻R302的另一端、滤波电容C300的另一端、电阻R301的另一端均接地。
2.根据权利要求1所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述焊枪包括电焊枪、CO2气保焊枪及氩弧焊枪；
所述焊枪上的开关信号输出端包括设置在焊枪上的三个开关按钮，所述三个开关按钮分别与连接电焊枪、CO2气保焊枪及氩弧焊枪；
所述焊枪上的开关信号输出端还包括设置在显示面板上的焊枪选择模块(23)，所述焊枪选择模块(23)包括三个焊枪选择按钮，所述焊枪选择按钮与焊枪上的三个开关按钮一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：还包括参数调节电位器旋钮模块(22)，所述参数调节电位器旋钮模块(22)内部电路包括电位器旋钮R1,所述电位器旋钮R1的第一管脚接电源正极，中间第二管脚通过限流电阻R2接入到监控单片机STM32F103VET6的ADC管脚，电位器旋钮R1的第三管脚接地，当旋转旋钮时，中间第二管脚的电压随之变化，单片机把读取的电压转换成相应的参数数值，通过串口发送给主机(1)。
4.根据权利要求3所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述参数调节电位器旋钮模块(22)包括五个参数调节电位器旋钮，分别用于调节焊接电压、焊接电流、焊接气体流量、焊接焊丝直径、焊接钨极直径的参数。
5.根据权利要求1所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述VR头戴显示器采用HTC VIVE，所述VR头戴显示器通过高清线与主机(1)连接。
6.根据权利要求4所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述参数调节电位器旋钮模块(22)设置在显示面板(2)上。
7.一种VR虚拟焊接仿真实训方法，其特征在于：基于权利要求1-6任意一项VR虚拟焊接仿真实训系统，在主机(1)上建立软件平台，通过软件平台实现以下步骤：
S100、理论知识教学；根据焊接专业教学大纲以及学校老师讨论结果搭建理论知识体系；
S200、分级训练；模拟训练为基础训练、情景训练、自由训练，基础训练又分为初级训练、中级训练、高级训练，特级训练；
S300、记录并回放用户操作过程，重现操作结果；
S400、提供模拟试题；模拟试题功能模块分为随机训练和在线考试两种模式；
S500、模拟训练引导；
S600、模拟焊接效果；
S700、设置多样性的焊接元素。
8.根据权利要求7所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述步骤S500模拟训练引导；
具体为对相应焊枪的功能特性及应用领域进行文字形说明，同时在基础训练中通过系统中虚拟的焊枪引导的操作方式。
9.根据权利要求7所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述步骤S600模拟焊接效果；
具体为在虚拟焊板上生成与真实的焊疤相符的虚拟的焊疤状、鱼鳞状。
10.根据权利要求7所述的VR虚拟焊接仿真实训系统，其特征在于：所述步骤S700设置多样性的焊接元素包括不同厚度、不同母材、不同种类焊接接头。
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