建設裝配式建筑虛擬仿真實訓中心，是信息技術發(fā)展背景下改革傳統(tǒng)教學育人手段，推進綠色建造人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的迫切需要，也是強化教學、學習、實訓相融合的教育教學活動，有效彌補專業(yè)實訓教學中看不到、進不去、成本高、危險性大等特殊困難的重要措施，將有效推動裝配式建筑工程技術專業(yè)等相關專業(yè)實踐教學體系的改革和完善，切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

建設裝配式建筑虛擬仿真實訓中心，也是學院對接全國職業(yè)院校技能大賽“裝配式建筑智能建造”賽項的需要。裝配式建筑虛擬仿真實訓中心的建立將為備賽提供良好的條件。

山東城市建設職業(yè)學院為了適應智慧城市管理新的發(fā)展，培養(yǎng)智慧城市管理人才，服務地方智慧城市建設管理，補充建設智慧城市實訓室。原有智慧城市實訓室目前建設了智慧城市管理教學平臺、全息投影實訓區(qū)等，在原有的基礎上開展智慧城市實訓室補充項目（智慧城市元宇宙數(shù)字技術體驗中心）建設。項目內(nèi)容包括智能攝像頭及系統(tǒng)（車流監(jiān)控）、智能攝像頭及系統(tǒng)(人流監(jiān)控)、AI智能分析器、城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一套（硬件數(shù)據(jù)接入）、智慧燈桿及系統(tǒng)、智能水表及系統(tǒng)、智能電表及系統(tǒng)、智慧井蓋及系統(tǒng)、城市水雨情監(jiān)測設備及系統(tǒng)、智慧城市教學互動沙盤和設備收納柜。該項目有助于學生了解數(shù)據(jù)采集的原理和方法，掌握物聯(lián)網(wǎng)技術和三維實景復原的技術。

下一步，我公司將盡心盡力完成項目實施驗收工作，保證校方滿意。

?4月15日下午，綠色建筑與建筑節(jié)能新技術產(chǎn)品發(fā)布會成功舉辦，豐坦機器人受邀參會并發(fā)布最新研發(fā)的4.6米噴涂機器人。本款產(chǎn)品機型適用于地下室、商業(yè)綜合體、廠房及各類公建項目，聚焦大場景、大作業(yè)面。

作業(yè)高度是室內(nèi)油漆工程的痛難點，也是影響施工效率的關鍵要素。超過2.6米以上的墻面需要搭設移動腳手架，嚴重影響了作業(yè)靈活度，而且需要移動轉(zhuǎn)場，極大降低了施工效率；天花施工的工藝控制難度更大，作業(yè)效率更低，勞務工人的施工疲勞度也比較嚴重。因此，使用能完成2.6米以上墻面施工和天花施工的噴涂機器人，能有效提升該工序施工效率。

豐坦室內(nèi)噴涂機器人產(chǎn)品設計高度達4.6米，是目前國內(nèi)為數(shù)不多，能系統(tǒng)性解決作業(yè)高度、移動穩(wěn)定度以及靈活度多要素協(xié)同設計的產(chǎn)品。同時，機器人的高精度機械臂，以及墻面法向軌跡算法和軌跡補償優(yōu)化算法，能夠保障噴涂用料均勻和噴涂質(zhì)量。

目前該款產(chǎn)品已在蘇州長三角國際研發(fā)社區(qū)啟動區(qū)二期投入使用。該項目7.2萬平方米的地下室施工將由豐坦室內(nèi)噴涂機器人與現(xiàn)場油漆工人協(xié)同作業(yè)，發(fā)揮機器人超高作業(yè)效率，降低項目施工成本，持續(xù)釋放技術紅利。

現(xiàn)場剪影

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吳巖一行重點考察了天津城建大學建筑學院，觀看了一流本科專業(yè)建設成果展，詳細了解了學校近年來在人才培養(yǎng)、專業(yè)建設、科學研究、社會服務等領域中取得的成效，以及學校加快推進新工科建設的情況。吳巖一行還參觀了工程實訓中心，觀看了建筑構造實訓平臺、裝配式建筑實訓基地、消防安全綜合實訓平臺等平臺，深入了解學校實踐教學的開展情況。

天津城建大學裝配式建筑實訓基地項目由我公司承建并已交付使用。我公司根據(jù)建設的實用性、整體性和可擴展性等建設原則布局，充分利用虛實結(jié)合的思路進行基地建設，將該基地建設成為集參觀示范、科普宣傳、教學實訓及對外服務培訓的綜合性的裝配式建筑示范實訓基地。

山東工業(yè)職業(yè)學院汽車VR實訓室擴建項目在原有的傳統(tǒng)VR實訓環(huán)境下，利用3D建模技術、VR/AR虛擬技術、云計算等新一代信息技術手段，結(jié)合主流教學模式構建的一個多維教學環(huán)境，通過3D教學資源將知識具象化，通過VR/AR交互課件將學習場景化。服務于學校的探究教學模式、PBL教學模式為應用場景，以培養(yǎng)學生動手能力、團隊協(xié)作能力、問題解決能力、知識應用能力目標。

本方案主要由3D虛擬教學、虛擬交互探究、應用實踐創(chuàng)新、成果展示分享、全沉浸VR體驗五個模塊組成，組成由基礎知識教學到能力探究、實踐應用創(chuàng)新、成果分享、VR體驗的教學的閉環(huán)。

（1）3D虛擬教學場景：

3D虛擬教學區(qū)提供了豐富的仿真學習資源如3D視頻、立體模型、交互資源等，通過3D教學一體機，將教學內(nèi)容從平面轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>虛擬立體圖像，利用形象直觀的3D視頻資源將抽象的知識可視化、復雜的知識簡單化，啟發(fā)引導學生，幫助其了解知識的基本原理，激發(fā)其探究的興趣。

重要的是，桌面虛擬交互一體機可將畫面一鍵投影到顯示終端，可實現(xiàn)AR/MR功能，基于其獨有的沉浸感和交互性，用自然的交互方式，老師將虛擬的模型、交互資源進行拆解組裝、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、探究，學生只需要帶上3D眼睛就能同步立體查看老師的操作，便捷地整體把握外部輪廓，詳細觀察內(nèi)部結(jié)構。同時，還可以實現(xiàn)AR效果，通過逼真的感官體驗，教師教得輕松高效，學生學得認真深入。

（2）虛擬交互探究場景：

利用桌面虛擬交互一體機組成的半沉浸式虛擬探究區(qū)。學生可以通過操作桌面虛擬交互一體機，利用未來立體教育自研的3D模型資源、交互課件，對虛擬出來的物體反復進行組合、拆分、旋轉(zhuǎn)、自由探究，尤其適用于無法直觀了解的事物，無法動手拆裝的物體，自主探究物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構、實驗原理，實驗過程，從而激發(fā)其探索知識的興趣，深刻理解科學知識，培養(yǎng)其科學探究的思維習慣和能力，由被動學習變化主動探索。

（3）應用實踐創(chuàng)新場景：在虛擬實訓場景進行探究后，可配合相關實體套件（實驗套件、實體教具、創(chuàng)客套件等），可以有效培養(yǎng)學生的知識應用能力。也可通過虛擬交互教學一體機進行3D創(chuàng)意設計，最后利用3D打印機輸出成果，達到了虛實結(jié)合，以虛促實的學習效果；

（4）成果分享展示場景：通過成果分享及展示，讓學生敢于表達分享觀點，肯定學生的創(chuàng)新思維和動手能力。

（5）虛擬融合場景：

在全沉浸VR區(qū)，突破空間的限制，使學習者融入到虛擬現(xiàn)實環(huán)境下，更激發(fā)學生的擴散思維，引導學生主動創(chuàng)新，解決問題。

建設內(nèi)容包括? 可拆卸裝配式建筑施工模型（1:3）、裝配式建筑節(jié)點構造模型、裝配式建筑構造AR系統(tǒng)、VR一體化集成平臺（集成裝配式建筑施工VR體驗系統(tǒng)、裝配式建筑裝修VR體驗系統(tǒng)、建筑工程質(zhì)量通病VR實訓系統(tǒng)）、預制混凝土構件生產(chǎn)車間沙盤、套筒灌漿原理展示模型、人員實名制系統(tǒng)、升降機及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測模型、 臨邊防護系統(tǒng)等。

項目還原度對比：

項目設計效果圖

現(xiàn)場實拍圖

項目掠影

（1）可拆卸裝配式建筑施工模型（1:3）

整個裝配式施工區(qū)域，展示了一個獨立別墅，按1:3縮小比例制作，配套吊機，真實還原該別墅的拆分和裝配過程，整個別墅模型占地3.6*2.44m?？偢叨?.2m；所有構件采用輕質(zhì)材料制作，構件重量不超過20斤，外觀涂刷高粘性混凝土砂漿飾面，與真實構件外觀相似；所有節(jié)點與支撐系統(tǒng)，均按照比例和現(xiàn)行規(guī)范提供全部支撐系統(tǒng)、后澆段鋼筋、模板、節(jié)點連接件及配套施工工具；

構件類型：預制外墻板、預制內(nèi)墻板、預制樓梯、疊合板、 預制柱、預制梁等、PCF構件

通過可拆卸裝配式小別墅模型，學生可以以一個完整的項目為案例，開展裝配式項目制教學法，結(jié)合圖紙從深化設計源頭開始模擬，分別完成構件深化設計訓練、預制構件生產(chǎn)模擬、裝配式運輸模擬和裝配式施工安裝模擬等全過程

（2）裝配式建筑節(jié)點構造模型

裝配式建筑是指將預制構件在工廠中加工與生產(chǎn)后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接建造而成的建筑。因此“可靠連接”就是預制構件現(xiàn)場安裝的構造連接節(jié)點，通常包括墻與墻之間、板與板之間、板與墻之間等構造節(jié)點。這些構造節(jié)點通常是決定裝配式建筑好壞的重要因素。

• 以15G310-1～2《裝配式混凝土結(jié)構連接節(jié)點構造》等裝配式混凝土結(jié)構相應圖集規(guī)范為設計依據(jù)，通過一定的比例設計和定制，留出剖面構造，展示節(jié)點連接及工藝。所有節(jié)點均有展示底座，模型可以通過手勢滑動，實現(xiàn)模型的360°旋轉(zhuǎn)觀察。
• 各節(jié)點配套供掃描的二維碼，通過移動學習app掃描識別相應的圖紙、三維模型、圖文、視頻、AR等配套資源。

（3）裝配式建筑構造AR系統(tǒng)

為了滿足裝配式建筑工法信息化教學，讓學生了解構件裝配式建筑構件與節(jié)點連接的相關規(guī)范和技術要求，對沙盤每個節(jié)點設置配套的銘牌，銘牌上設置配套的構件名稱和知識二維碼，用戶可在組裝完畢的工法樓后，通過手機掃描節(jié)點二維碼，可便捷的獲取各個節(jié)點的相關知識，將認知教學和實訓教學緊密的結(jié)合起來，提高學習效率。

• （4）VR一體化集成平臺

在整個實訓基地，設置二組VR綜合操作臺，VR體驗廳包括了VR操作臺、VR頭盔、VR軟件等，讓學生在了解裝配式建筑施工工藝后，分組在VR實訓基地進行沉浸式虛擬體驗

（5）裝配式建筑施工VR體驗系統(tǒng)

通過虛擬現(xiàn)實技術（VR），將裝配式建筑無法實現(xiàn)真實實訓的困難等到了解決，用戶可通過VR設備，根據(jù)裝配式的崗位技能要求進行VR沉浸式操作，主要劃分“預制構件生產(chǎn)VR實操系統(tǒng)”、“裝配式施工VR實操系統(tǒng)”兩大系統(tǒng)的十余個訓練模塊，可分別滿足構件裝配工、構件制作工、預埋工、灌漿工、構件構件質(zhì)量檢驗員等工種技能的虛擬培訓和體驗。

預制構件生產(chǎn)VR系統(tǒng)，包括預制構件生產(chǎn)車間生產(chǎn)VR體驗、預制墻板制作VR實訓、預制樓梯VR實訓、預制疊合板VR實訓等內(nèi)容

裝配式施工施工VR實操系統(tǒng)，包括吊裝準備VR實操實訓、預制墻板吊裝VR實操實訓、預制樓梯吊裝VR實操實訓、疊合板吊裝VR實操實訓、套筒灌漿VR實操訓、現(xiàn)澆節(jié)點綁扎VR實操實訓、外墻接縫質(zhì)量驗收與施膠VR實操實訓等

（6）套筒灌漿原理展示模型

套筒灌漿作為裝配式建筑中重要的工作任務之一，要求學生掌握套筒灌漿的原理和不同灌漿的施工技巧，因此定制了套筒灌漿施工教學模型兩套——剪力墻套筒灌漿教學展示模型和預制柱套筒灌漿教學展示模型，該模型通過透明有機材料制作，學生可以看到構件的內(nèi)部套筒結(jié)構，同時可以通過灌入有色稠狀液體模擬灌漿料，灌入模型中，讓學生了解灌漿料在不同灌漿方式中（座漿法和分倉法）的流動方向。

▲ 通過灌入帶顏色的水，讓學生了解套筒灌漿的流動方向，掌握灌漿原理

（7）裝配式建筑裝修VR體驗系統(tǒng)

隨著國家大力發(fā)展裝配式建筑，要求推進建筑全裝修，實行裝配式建筑裝飾裝修與主體結(jié)構、機電設備協(xié)同施工，積極推廣標準化、集成化、模塊化的裝修模式，提高裝配式裝修水平。我公司積極響應國家政策，為解決學生的裝配式裝飾裝修的認知與實訓，提供裝配式裝飾裝修VR綜合實訓系統(tǒng)。

軟件包括了VR+集成衛(wèi)浴系統(tǒng)、VR+集成墻面系統(tǒng)、VR+集成吊頂系統(tǒng)、VR+集成樓地板系統(tǒng)等四大模塊。

（8）建筑工程質(zhì)量通病VR實訓系統(tǒng)

建筑質(zhì)量通病VR實訓系統(tǒng)采用MAYA建模，以Unity 3D游戲引擎實現(xiàn)全交互式三維實訓仿真；結(jié)合配套穿戴式VR設備，打造一個真實的建筑工程實訓產(chǎn)地，解決傳統(tǒng)建筑實訓過程中，實訓難、危險性高、耗材消耗量大、時間周期長等一系列難點。

質(zhì)量通病實訓場主要針對建筑施工中“常見病”、“多發(fā)病”的現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及預防、治理措施，也介紹部分由于設計原因造成的質(zhì)量通病及其防治方法。倡導“做中學”的理念，遵循“實訓為主，教學為輔”的原則進行設計。整套實訓系統(tǒng)共有87個質(zhì)量通病點，包括主體工程38個，裝飾裝修工程14個，地基基礎工程27個，屋面工程6個。

（9）人員實名制系統(tǒng)

（10）升降機及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測模型

施工升降機模型及物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)重點針對施工升降機非法人員操控、維保不及時和安全裝置易失效等安全隱患進行防控。實時將施工升降機運行數(shù)據(jù)傳輸至控制終端和工地大腦，實現(xiàn)事后留痕可溯可查，事前安全可看可防。

圖：施工升降機 IOT 實踐項目

（11）臨邊防護系統(tǒng)

• 系統(tǒng)概述

繞線式臨邊防護系統(tǒng)主要針對施工現(xiàn)場部分安全防護設施的防護狀態(tài)實時監(jiān)控，如臨邊防護欄、危險區(qū)域警示牌、外圍防護欄、高壓電箱防護門等根據(jù)位移判定失效的防護設施，實現(xiàn)了防護設施防護狀態(tài)的實時監(jiān)控及遠程監(jiān)管。并通過 NB-IoT 無線通信技術、內(nèi)置可充電大容量鋰電池同步解決了通電難通網(wǎng)難及維護難問題。

圖：繞線式臨邊防護子系統(tǒng)架構圖

• （12）建筑安全能力測評機系統(tǒng)

測評機系統(tǒng)構建了安全意識、安全知識和安全操作技能三維度，基于三維場景，反映真實工作現(xiàn)場，有效檢驗學生在施工現(xiàn)場的安全技術與管理技能。能夠滿足建筑專業(yè)教學和社會培訓的需求。

適用對象

職業(yè)院校在校學生、始業(yè)教育、實訓安全教育、頂崗實習安全教育、《建筑施工安全技術與管理》專業(yè)核心課程、社會專業(yè)人員繼續(xù)教育、三類人員、中級國家注冊安全工程師

（13）預制混凝土構件生產(chǎn)車間沙盤

（14）裝配式建筑工器具展示

11月9日至11日，豐坦室內(nèi)噴涂機器人受邀亮相2022世界互聯(lián)網(wǎng)大會，在“數(shù)字賦能共同富裕示范區(qū)建設展示活動”中，展示其在室內(nèi)裝修階段機器人作業(yè)的最新研發(fā)成果，獲得國內(nèi)外參觀嘉賓廣泛關注。

▲ 浙江省政府辦公廳黨組成員、副主任陳新忠蒞臨指導

?人口年齡結(jié)構帶來的勞動力短缺、技術落后導致的低利潤率、人工施工法帶來的安全問題等，大大制約了中國建筑業(yè)的發(fā)展效率。30萬億的建筑市場，在未來十年將出現(xiàn)千萬級建筑工人缺口，建筑行業(yè)數(shù)字化、自動化已是不可逆的趨勢。隨著激光雷達、視覺傳感器、機器人控制算法等核心技術的突破和成本的下降，建筑機器人經(jīng)過前期的孕育和部分產(chǎn)品的試點應用，已經(jīng)迎來“破土期”，大量的建筑機器人應運而生。

▲ 主要機器人公司

面向房屋建筑工程，豐坦室內(nèi)噴涂機器人運用三維點云、高精度激光定位、高精度伺服控制、運動控制、人工智能等技術，具有路徑規(guī)劃、自動導航、停障避障、噴涂均勻等功能，是輔助與替代傳統(tǒng)油漆工、膩子、乳膠漆等施工作業(yè)的自動化施工機器人，在施工效率、質(zhì)量穩(wěn)定、材料節(jié)省等方面有明顯優(yōu)勢。

?▲ 豐坦噴涂機器人作業(yè)

據(jù)活動現(xiàn)場工作人員介紹，豐坦室內(nèi)噴涂機器人具有點云建模及自主導航功能，可一鍵生成三維點云地圖，并通過自主研發(fā)的去噪算法，墻面、門窗識別等算法，精準識別墻面，生成墻面地圖以及二維導航地圖，重復定位精度可達厘米級。導航過程中增加激光測距方案，彌補導航精度不足的問題，保證機器人沿墻面高精度水平移動噴涂。

同時，豐坦室內(nèi)噴涂機器人還具有高精度噴涂工藝，保證噴涂的用料均勻和噴涂質(zhì)量。憑借重力傾角校準技術，機器人可自主矯正姿態(tài)，即使在地面惡劣的施工場地中依舊能夠進行高精度作業(yè)。

為確保機器人高精度導航，解決因打滑引起的導航失敗等問題，豐坦室內(nèi)噴涂機器人除了導航激光對靜止障礙以及移動活體識別和保護外，還增加了超聲波傳感器和安全觸邊的安全防護功能，進行相應停障和聲光警示處理，來警示誤入工作區(qū)域的人員，并提示工作人員進行相應處理，保障人身和設備的安全。

▲ 嘉賓現(xiàn)場參觀

未來，豐坦機器人將圍繞建筑施工環(huán)節(jié)的核心場景，綜合運用BIM、人工智能、機器人技術，以提高建筑施工效率、降低施工成本為初心使命，為行業(yè)提供更多的產(chǎn)品和解決方案，助力行業(yè)發(fā)展。

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鄭先生? 13381136266

本項目主要包含鋼結(jié)構教學節(jié)點系統(tǒng)、小比例鋼框架結(jié)構體系實訓實操系統(tǒng)、裝配式鋼結(jié)構配套資源、裝配式鋼結(jié)構配套工器具、實訓室裝配式文化建設內(nèi)容。本實訓室將建設成設備先進，功能齊全的鋼結(jié)構實訓平臺，不僅能夠滿足在校學生的裝配式鋼結(jié)構專業(yè)的課程的實習實訓，還可以承接社會企業(yè)的裝配式鋼結(jié)構 工種的培訓，建成后將大大增強濟南工程職業(yè)技術學院鋼結(jié)構裝配式實訓條件。

本項目主要包含裝配式建筑混凝土結(jié)構1:3實體仿真模型、仿真模型配套信息化資源包、裝配式建筑混凝土結(jié)構施工模擬實訓、實訓室裝配式文化建設內(nèi)容。本實訓室將建設成設備先進，功能齊全的實訓平臺，不僅能夠滿足在校學生的裝配式專業(yè)的課程的實習實訓，還可以承接社會企業(yè)的裝配式工種的培訓，建成后將大大增強濟寧職業(yè)技術學院建筑裝配式實訓條件。