一種工業現場仿真模擬方法和裝置與流程
2023-10-08 09:56:54 3
本發明涉及機械製造和信息技術領域，尤指一種工業現場仿真模擬方法和裝置。
背景技術：
現代機械製造技術已得到越來越廣泛的應用，我國的機械製造技術水平與發達國家相比還有一定差距，21世紀機械製造技術的發展方向可用「三化」來概括，即全球化、虛擬化和綠色化。
以往的機械加工危險性高，對操作人員技術要求過硬。所以前期的訓練十分重要，然而由於大型機械設備的場地限制，人們只能通過師傅帶領的方式親自來到工廠來操作，並且純機械設備沒有指令提示，只能通過運轉位置來判斷當前機器狀態。這樣不僅效率低，還容易損壞機器設備，對於訓練來說有一定的難度。
目前也有一些虛擬機械加工訓練的系統或方法，但是其都是通過相關動畫軟體設計的，主要以模擬工廠、企業產品的操作流程做演示，對於外行人員來說實用性不強，而且其訓練是以教程的訓練形式進行訓練，理論性比較強，與實際的機械加工還有很大差距。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種工業現場仿真模擬方法和裝置，通過混合現實或增強現實的技術，可以模擬工業設備操作的真實場景。
為了達到本發明目的，本發明提供了一種工業現場仿真模擬方法，包括：
顯示可供展示的虛擬工業設備；
接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工業設備與用戶所在的真實場景相融合；
接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示。
可選地，所述方法還包括：
接收用戶的調整指令，根據所述調整指令對所述虛擬工業設備進行如下一種或多種組合的調整操作：
縮放、旋轉、位移。
可選地，所述方法還包括：
通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息。
可選地，所述接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示的步驟中，
若所述操作指令有誤，則進行操作錯誤提示。
可選地，所述進行操作錯誤提示之後，還包括：
若用戶繼續執行錯誤操作，則演示所述錯誤操作的後果。
可選地，所述方法還包括：
接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工廠沙盤與用戶所在的真實場景相融合；
接收用戶的操作指令，按照所述用戶的操作指令展示所述虛擬工廠沙盤中的一個或多個細節。
可選地，所述方法還包括：
將虛擬工業設備與真實工業設備相關聯，通過真實工業設備上設置的傳感器獲取所述真實工業設備的信息，通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息。
可選地，所述方法還包括：
用戶操作所述真實工業設備時，通過混合現實或增強現實的方式顯示如下提示信息中的一種或多種：
加工提示、加工指引、操作錯誤提示。
本發明還提供了一種工業現場仿真模擬裝置，包括：
菜單模塊，用於顯示可供展示的虛擬工業設備；
定位模塊，用於接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工業設備與用戶所在的真實場景相融合；
展示模塊，用於接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示。
可選地，所述裝置還包括：
調整模塊，用於接收用戶的調整指令，根據所述調整指令對所述虛擬工業設備進行如下調整操作中的一種或多種組合：
縮放、旋轉、位移。
本發明實施例包括：顯示可供展示的虛擬工業設備；接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工業設備與用戶所在的真實場景相融合；接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示。本發明實施例通過模擬工業設備操作的真實場景，使用戶有身臨其境的感覺，便於用戶學習和理解工業設備的實際結構和操作方法，很大程度上解決在車間訓練中由於設備少，材料不足，耗材貴而產生的供需矛盾，減小機器的損耗，增大零件成品率。
進一步地，可以對所述虛擬工業設備進行縮放、旋轉、位移等調整操作，可以將虛擬工業設備放置在用戶希望的任意位置，而且用戶可以以多角度、多方位詳細觀察工業設備結構。
進一步地，通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息，可以使用戶加深對工業設備的了解。
進一步地，當操作指令有誤，進行操作錯誤提示，可以避免用戶在操作真實工業設備時，出現類似錯誤；以及，若用戶繼續執行錯誤操作，演示所述錯誤操作的後果，使用戶對操作錯誤的後果有更深刻的認識。
進一步地，通過沙盤的方式顯示工廠的整體結構和各個細節，使用戶對工廠的整體和細節有直觀的認識和理解。
進一步地，通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息，可以使得用戶在操作真實工業設備時，以直觀的形式獲取工業設備的真實信息。
進一步地，當用戶操作所述真實工業設備時，採用加工提示、加工指引、或操作錯誤提示的方式，指導用戶操作工業設備，一方面用戶通過實際操作時，可以根據指導進行操作，提高了用戶的實際操作水平，另一方面也避免由於誤操作導致工業設備損壞，並且提高了零件成品率。
本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
附圖說明
附圖用來提供對本發明技術方案的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用於解釋本發明的技術方案，並不構成對本發明技術方案的限制。
圖1為本發明實施例的工業現場仿真模擬方法流程圖；
圖2為本發明實施例的工業現場仿真模擬裝置示意圖；
圖3為本發明應用實例的工業現場仿真模擬方法流程圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行。並且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。
工業仿真，是對實體工業的一種虛擬。具體來說就是將實體工業中的各個模塊轉化成數據整合到一個虛實混合的體系中去，在這個體系中模擬實現工業作業中的每一項工作和流程，並與之實現各種交互。
本發明實施例基於增強現實技術(AR)或混合現實技術(MR)，所述增強現實技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息「無縫」集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間範圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息、聲音、味道、觸覺等)通過電腦等科學技術，模擬仿真後再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。所述混合現實技術技術結合了虛擬實境技術(VR)與AR的優勢，通過在真實環境中引入虛擬場景信息，在虛擬和現實之間為用戶搭起一個交互反饋的信息迴路，以增強用戶體驗的真實感。
如圖1所示，本發明實施例的工業現場仿真模擬方法包括：
步驟101，顯示可供展示的虛擬工業設備；
步驟102，接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工業設備與用戶所在的真實場景相融合；
步驟103，接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示。
本發明實施例通過模擬工業設備操作的真實場景，使用戶有身臨其境的感覺，便於用戶學習和理解工業設備的實際結構和操作方法，很大程度上解決在車間訓練中由於設備少，材料不足，耗材貴而產生的供需矛盾，減小機器的損耗，增大零件成品率。
本發明實施例中的工業設備可以是工具機、倉儲設備、物流轉運設備、包裝設備、傳輸設備、機器人、儀器儀表等可以放置在固定位置的設備。其中，工具機可以包括車床、銑床、磨床、刨床、鑽床等等。
本發明實施例的裝置可以通過增強現實顯示設備/混合現實顯示設備(例如HoloLens)實現，通過增強現實顯示設備/混合現實顯示設備實時掃描室內環境，可以在眼前的空間內置放一比一虛擬工業設備，並使其功能同真實工業設備一樣可交互操作，加工零件。如果單純做演示的話，可以採用移動終端，例如手機、IPAD等實現，只是浸入感比專業的增強現實顯示設備/混合現實顯示設備稍差。
用戶所使用的指令(選擇指令、操作指令、調整指令等)可以採用語音、凝視、或手勢的方式。其中，手勢還可以包括點擊、拖拽等。例如，用戶可以通過語音的方式，使虛擬工業設備執行相應的指令。用戶還可以通過點擊的方式，確定虛擬工業設備的擺放位置，以及使虛擬工業設備運行所選定的指令。
可選地，所述方法還包括：
接收用戶的調整指令，根據所述調整指令對所述虛擬工業設備進行如下一種或多種組合的調整操作：
縮放、旋轉、位移。
例如，用戶可以通過拖拽的方式，對虛擬工業設備進行縮放、旋轉、或位移調整。通過對所述虛擬工業設備進行縮放、旋轉、位移等調整操作，可以將虛擬工業設備放置在用戶希望的任意位置，而且用戶可以以多角度、多方位詳細觀察工業設備結構。
可選地，所述方法還包括：
通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息。
其中，可以顯示所述虛擬工業設備每個部分的名稱、各部分的相關介紹，還可以顯示虛擬工業設備每個部分的尺寸參數。
例如，用戶可以通過凝視的方式，觸發懸浮標註，從而介紹各部分功能。
通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息，可以使用戶加深對工業設備的了解。
所述步驟103中，用戶可以通過操作指令(例如通過手勢)操作工業設備，觀看工業設備運行過程，還可以將虛擬加工完成的零件拿在手中觀察。
可選地，所述步驟103中，若所述操作指令有誤，則進行操作錯誤提示。若用戶繼續執行錯誤操作，則演示所述錯誤操作的後果。
當操作指令有誤，進行操作錯誤提示，可以避免用戶在操作真實工業設備時，出現類似錯誤；以及，若用戶繼續執行錯誤操作，演示所述錯誤操作的後果，使用戶對操作錯誤的後果有更深刻的認識。
可選地，所述方法還包括：
接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工廠沙盤與用戶所在的真實場景相融合；
接收用戶的操作指令，按照所述用戶的操作指令展示所述虛擬工廠沙盤中的一個或多個細節。
通過沙盤的方式顯示工廠的整體結構和各個細節，使用戶對工廠的整體和細節有直觀的認識和理解。
可選地，所述方法還包括：
將虛擬車床與真實工業設備相關聯，通過真實工業設備上設置的傳感器獲取所述真實工業設備的信息，通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息。
所述虛擬拓展信息可包括：工業設備各部件名稱、介紹，還可以包括在用戶操作時，各部件的實時參數，例如、旋轉速度、進給速度、溫度等。
通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息，可以使得用戶在操作真實工業設備時，以直觀的形式獲取工業設備的真實信息。
可選地，所述方法還包括：
用戶操作所述真實工業設備時，通過混合現實或增強現實的方式顯示如下提示信息中的一種或多種：
加工提示、加工指引、操作錯誤提示。
當用戶操作所述真實工業設備時，採用加工提示、加工指引、或操作錯誤提示的方式，指導用戶操作工業設備，一方面用戶通過實際操作時，可以根據指導進行操作，提高了用戶的實際操作水平，另一方面也避免由於誤操作導致工業設備損壞，並且提高了零件成品率。
本發明實施例可以用於機械製造者和學者等人員的工業仿真演示及教學，利用混合現實技術或增強現實技術的交互性和真實性，讓使用者進入到混合世界當中，反覆地進行全程或分解項目訓練，直到對技能要求的掌握和了解。也可通過虛擬訓練的過程，及時了解在操作過程中出現的多樣性和不確定性，以便在真實操作時做到有的放矢。通過逼真的模擬練習和其針對性的引導，不必擔心出現安全問題，放心大膽的操作嘗試，使得在真正的操作環境中就可以如魚得水，真正提高自身操作技能水平。
如圖2所示，本發明實施例的工業現場仿真模擬裝置包括：
菜單模塊21，用於顯示可供展示的虛擬工業設備；
定位模塊22，用於接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工業設備與用戶所在的真實場景相融合；
展示模塊23，用於接收用戶的操作指令，使所述虛擬工業設備根據所述操作指令，進行相應的操作展示。
本發明實施例通過模擬工業設備操作的真實場景，使用戶有身臨其境的感覺，便於用戶學習和理解工業設備的實際結構和操作方法，很大程度上解決在車間訓練中由於設備少，材料不足，耗材貴而產生的供需矛盾，減小機器的損耗，增大零件成品率。
本發明實施例中的工業設備可以是工具機、倉儲設備、物流轉運設備、包裝設備、傳輸設備、機器人、儀器儀表等可以放置在固定位置的設備。其中，工具機可以包括車床、銑床、磨床、刨床、鑽床等等。
本發明實施例的裝置可以通過增強現實顯示設備/混合現實顯示設備(例如HoloLens)實現，通過增強現實顯示設備/混合現實顯示設備實時掃描室內環境，可以在眼前的空間內置放一比一虛擬工業設備，並使其功能同真實工業設備一樣可交互操作，加工零件。如果單純做演示的話，可以採用移動終端，例如手機、IPAD等實現，只是浸入感比專業的增強現實顯示設備/混合現實顯示設備稍差。
用戶所使用的指令(選擇指令、操作指令、調整指令等)可以採用語音、凝視、或手勢的方式。其中，手勢還可以包括點擊、拖拽等。例如，用戶可以通過語音的方式，使虛擬工業設備執行相應的指令。用戶還可以通過點擊的方式，確定虛擬工業設備的擺放位置，以及使虛擬工業設備運行所選定的指令。
可選地，所述裝置還包括：
調整模塊，用於接收用戶的調整指令，根據所述調整指令對所述虛擬工業設備進行如下調整操作中的一種或多種組合：
縮放、旋轉、位移。
例如，用戶可以通過拖拽的方式，對虛擬工業設備進行縮放、旋轉、或位移調整。通過對所述虛擬工業設備進行縮放、旋轉、位移等調整操作，可以將虛擬工業設備放置在用戶希望的任意位置，而且用戶可以以多角度、多方位詳細觀察工業設備結構。
可選地，所述展示模塊23，還用於通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息。
其中，可以顯示所述虛擬工業設備每個部分的名稱、各部分的相關介紹，還可以顯示虛擬工業設備每個部分的尺寸參數。
例如，用戶可以通過凝視的方式，觸發懸浮標註，從而介紹各部分功能。
通過混合現實或增強現實的方式顯示所述虛擬工業設備每個部分的信息，可以使用戶加深對工業設備的了解。
通過展示模塊23，用戶可以通過操作指令(例如通過手勢)操作工業設備，觀看工業設備運行過程，還可以將虛擬加工完成的零件拿在手中觀察。
可選地，所述展示模塊23，還用於若所述操作指令有誤，則進行操作錯誤提示。
可選地，所述展示模塊23，還用於若用戶繼續執行錯誤操作，則演示所述錯誤操作的後果。
當操作指令有誤，進行操作錯誤提示，可以避免用戶在操作真實工業設備時，出現類似錯誤；以及，若用戶繼續執行錯誤操作，演示所述錯誤操作的後果，使用戶對操作錯誤的後果有更深刻的認識。
可選地，所述裝置還包括：
沙盤模塊，用於接收用戶的選擇指令，通過混合現實或增強現實的方式將用戶所選擇的虛擬工廠沙盤與用戶所在的真實場景相融合；
所述展示模塊23，還用於接收用戶的操作指令，按照所述用戶的操作指令展示所述虛擬工廠沙盤中的一個或多個細節。
通過沙盤的方式顯示工廠的整體結構和各個細節，使用戶對工廠的整體和細節有直觀的認識和理解。
可選地，所述裝置還包括：
關聯模塊，用於將虛擬車床與真實工業設備相關聯，通過真實工業設備上設置的傳感器獲取所述真實工業設備的信息；
所述展示模塊23，還用於通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息。
所述虛擬拓展信息可包括：工業設備各部件名稱、介紹，還可以包括在用戶操作時，各部件的實時參數，例如、旋轉速度、進給速度、溫度等。
通過混合現實或增強現實的方式在所述真實工業設備上同步疊加虛擬拓展信息，可以使得用戶在操作真實工業設備時，以直觀的形式獲取工業設備的真實信息。
可選地，所述方法還包括：
所述展示模塊23，還用於用戶操作所述真實工業設備時，通過混合現實或增強現實的方式顯示如下提示信息中的一種或多種：
加工提示、加工指引、操作錯誤提示。
當用戶操作所述真實工業設備時，採用加工提示、加工指引、或操作錯誤提示的方式，指導用戶操作工業設備，一方面用戶通過實際操作時，可以根據指導進行操作，提高了用戶的實際操作水平，另一方面也避免由於誤操作導致工業設備損壞，並且提高了零件成品率。
下面以採用混合現實顯示設備HoloLens為例進一步說明本發明：
搭建虛擬仿真現場：根據前期數據測量及後期處理所獲得的真實工業場景數據導入到仿真軟體中搭建而成、設置交互方式及關鍵動畫、測試並導入混合現實顯示設備、通過頭部四顆傳感器實時探測環境並自動搭建環境模型、將預先搭建的工業仿真場景實時疊加到真實空間中，並通過仿真平臺，運行模擬生產的仿真系統，使用者一方面通過頭戴混合現實顯示器觀察工業現場運行情況，另一方面通過手勢操作具有報錯提醒的虛擬工業場景內的機械設備，從而完成虛擬零件加工過程，該操作自由，是具有真實聲音模擬及誤操作提示的，在進行虛擬零部件加工時，可以得到近似真實加工的感受。最終實現在真實場景中布置搭建一個虛擬工業現場，並能夠進行系統中各臺設備間協調統一的仿真運轉。
具體地，實現本發明應用實例的準備工作有：
一、準備素材：
1、現場測繪：測量機身尺寸，畫簡易草圖記錄；
2、參考圖片：以三視圖為主，實地拍攝(注意透視關係及鏡頭畸變)以及大量細節圖；
3、材質貼圖：例如機身注意事項、關鍵參數關鍵物等平行拍攝(導入到圖片處理軟體細調，使多個貼圖統一、真實)；
4、了解運作方式：找到專業人員，詳細了解操作步驟(例如手柄、蓋板以何種方式、方向旋轉或移動，會產生什麼效果)，機器運作方式，注意事項等；
5、運轉動畫：錄下使用流程，機器如何運轉，方便後續參照創建3維運作動畫。
二、後期處理
1、製作模型：
將數據、參考圖導入到模型軟體中，根據圖片及測量好的尺寸創建模型。
2、製作動畫：
根據之前錄製的視頻製作動畫：有些加工行為並非實時計算得出來的，而是事先錄入的模型動畫，使用動畫軟體中的關鍵幀功能，做出動作動畫，通過設定觸發事件，播放對應的加工動畫，行為節奏與真實相同。
其中大多交互動畫都是通過預先錄製，較為簡單的旋轉位移動畫可通過代碼實現控制。
3、開發
在開發引擎中刪除主相機，放置HoloLens的組件相機:Main Camera Prefab。渲染背景改為純黑，因為HoloLens中黑色即透明，不會遮擋到真實視野。調整坐標為原點即初始畫面位置。
放置調節主體文件，例如工業設備、環境光等物體，使其真實、統一。
添加HoloLens核心組件：GazeManager.cs、GestureManager.cs、HandsManager.cs和KeywordManager.cs即可實現HoloLens中的三大操作方式：語音、凝視、手勢。將凝視改為可視化指針。
集成輸入組件：場景放入HoloLens的組件CursorWithFeedback Prefab，使對應物體表面可被凝視觸發，並可顯示、修改當前狀態。
創建腳本語言並賦予場景主體文件，通過配置語音命令觸發事件，輸入觸發文字，使用者可通過語音控制操作。
修改渲染參數：修改渲染屬性，使此應用渲染為HoloLens的3D應用，修改畫質，匹配HoloLens對應的性能開銷。
修改發布平臺，選擇HoloLens對應的輸出接口，發布程序包。
4、導入HoloLens進行運行測試，並進行多次調節。
其中，HoloLens設備顯示視角較窄，可通過手勢縮放方式，可以將工業設備縮小擺放到桌子上進行使用操作。HoloLens設備手勢較少，可將旋轉手柄、擰緊卡盤等操作集成為點擊交互方式，並配合真實旋轉操作動畫等。另外，將同一手柄用到的多個功能整合為操作菜單，供使用者選擇當前所要做的操作。
需要說明的是，採用HoloLens設備只是本發明的一種實施方式，本發明並不限於此，可採用各種增強現實/混合現實顯示設備實現本發明。本發明實施例中，可通過圖形、文字，指引使用者下一步操作；按照真實使用流程，規範虛擬工業設備使用方法，出現失誤操作，會出現報錯交互場景，將真實可發生狀態錄入進去。讓使用者自由操作，並可觀察誤操作帶來的後果；集成三維動畫，把規範的演示操作錄入，讓使用者觀看身臨其境的教程。
如圖3所示，以工業設備為車床實現為例進行說明：
步驟301，HoloLens自動實時掃描空間環境，搭建場景模型，放置虛擬工廠程序菜單。該菜單為圖像化菜單，顯示了可供展示的多個虛擬工業設備。
步驟302，從菜單中拖拽出想要操作的虛擬工業設備，放置在合適的地方。
步驟303，可以對虛擬工業設備進行調整，包括縮放、旋轉和位移。該調整操作在任何時間都可進行。
步驟304，在虛擬工業設備未運行時，可進行展示操作，包括各部件的名稱、用途等介紹，還可以展示工作檯各軸的位置及角度變化。
步驟305，以所選擇的虛擬工業設備為車床為例，運行車床加工流程。
步驟306，放置工件、輔料等材料。
步驟307，使用鎖緊扳手，上緊三抓卡盤。
步驟308，啟動總電源。啟動總電源之後，可以打開冷卻泵，並取消急停操作。
步驟309，啟動電機。
步驟310，調節電機正/反轉。
步驟311，判斷是否取走鎖緊扳手，若否，則執行步驟312，若是，則執行步驟313。
步驟312，將扳手歸位。若不將扳手歸位，可演示扳手飛出的動畫。
步驟313，演示相應的加工動畫。
加工動畫演示過程中，用戶可選擇急停，此處停止演示加工動畫。用戶解開急停時，並重新啟動電機時，繼續播放加工動畫。
步驟314，加工動畫演示完成。
步驟315，可拿起工件成品進行觀賞，還可以對工件進行旋轉、位移、縮放等操作。
其中，步驟315執行完成之後，還可以繼續執行步驟302及之後的操作。
現有技術的虛擬機械加工訓練的系統或方法觀看體驗一般，沉浸感差，與現實世界沒有交互。使用靈活度差，都是事先錄入的幾個模版，幾乎沒什麼可操作性。本發明實施例具有如下優點：
1、與真實世界融合，可嵌套至真實工業設備上，進行同步加工提示、加工指引、操作錯誤提示指引。
2、沉浸感更好，用戶看起來就是自己的世界，有一小塊空地就可以使用，甚至於坐下來，把虛擬工業設備放到桌子上進行使用、學習。
3、可玩性高：即用起來靈活，真實工業設備具有的功能，虛擬工業設備都可以具備，用戶可以對虛擬工業設備進行各種操作，遇到不規範操作會觸發錯誤流程，將真實可發生的事情以動畫的形式展現出來，這麼做有什麼危險，讓使用者能夠深刻體驗、認識到。
下面以幾個應用實例說明本發明：
1、學生課前預習：在宿舍掏出手機，打開虛擬工廠APP，攝像頭自動檢測桌面上的二維碼進行空間定位。透過手機屏幕將X5030A銑床疊加放到桌子上，觀看銑床的各個零部件介紹，及3維動畫操作教程，並通過各個角度對銑床進行試加工，將遇到的問題在第二天課上提出，以得到更多的技能。
2、學習小組帶上HoloLens，對課上使用的CA6136普通車床進行複習，將虛擬工具機拖出放到人們中間，練習今天學到的車外圓，而將工件卡緊之後忘了將其歸位，直接啟動電機，此時報錯：請將三爪卡盤扳手歸位，否則甩出傷人！忽視這條消息，繼續操作，扳手果然甩了出來，飛到同學眼前，把他嚇了一跳。在將三爪卡盤扳手歸位之後，電機正常運轉，零件加工完成。這位同學下次再加工時就會記住這時犯的錯誤。
3、通過對CA6136普通車床進行加裝傳感器，把虛擬車床信息嵌套關聯在真實工具機上，在眼前顯示工具機的各模塊組成部分及使用介紹，而操作真實工具機時，眼前展示的是工具機的旋轉參數，工件與車刀接觸點的溫度，以及此時車刀的進給速度等參數，當加快進給量時，設備檢測到進給速度數與所需速度不匹配，彈出警告窗口：當前進給速度過快，請降低z軸走刀速度。
4、開會時，將微縮的虛擬工廠沙盤，放在桌面上，進行沙盤點兵，觀看演示整個生態產業鏈，並可隨意點擊任意環節觀看細節演示。點開其中的汽車裝配廠房，場景影像放大，當前畫面正對車門裝配進行實時同步，查看motoman機器手臂的車門安裝進度。
綜上所述，本發明實施例的基於混合現實或增強現實的工業現場仿真模擬方法和裝置，真實、交互性強、無場地條件限制，並且可重複利用，其工業仿真模擬現場是通過實際參數測量獲得真實模型數據導入到仿真軟體中搭建而成，其運轉邏輯也符合真實工業設備，操作者通過空中手勢操控可交互的仿真場景，從而完成虛擬加工過程，所述手勢操作是具有錯誤提示的，在進行虛擬零部件加工時，使用者誤操作可觸發的仿真錯誤動畫。而且，可以以沙盤的形式展示內部工廠流水線，並細化到內部的各式機械設備。通過實時掃描環境空間搭建地形模型。虛擬場景中的設備，可以根據使用者需要，布置在真實環境中，並從視覺上與真實環境融合，可以更好地進行工業場景還原。
顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明實施例的模塊或步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，並且在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別製作成集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明實施例不限制於任何特定的硬體和軟體結合。
雖然本發明所揭露的實施方式如上，但所述的內容僅為便於理解本發明而採用的實施方式，並非用以限定本發明。任何本發明所屬領域內的技術人員，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式及細節上進行任何的修改與變化，但本發明的專利保護範圍，仍須以所附的權利要求書所界定的範圍為準。