1. 实验的必要性及实用性当海洋电缆发生故障时，需要智能机器人对故障点进行定位，然后机器人精确导航，行到故障点，再利用机械臂进行专业的打捞、修复或者更换。整个过程费力费时，维修成本很高，且处于高危和极端环境，为了克服海洋电缆检测在真实环境下难以重复、可观察、成本较高、实施难度较大的问题，本虚拟实验拟借助多媒体、数字化、网络化软硬件技术，对海洋电缆检测水下机器人进行故障定位、动力驱动、姿态控制、路径规划与机械臂抓取等整个虚拟仿真内容和步骤进行设计，搭建虚拟仿真实验开放、创新的教学平台，使学生对专业知识与理论有切身真实的体验和感性认识。本虚拟实验依据如下的原则进行了设计。（1）实验项目依托实际工程，设计真实；（2）采用情景式教学方法，增强学生的体验感；（3）教学内容设计全面，循序渐进。本实验共分五个大的环节：（一）虚拟仿真实验链接与登录/注册环节、（二）水下机器人结构及实验原理认知环节、（三）水下机器人控制（单一任务的操作练习）环节、（四）水下机器人导航与作业（综合操作练习）环节、（五）虚拟实验的总结/评价/整理/退出环节。其中，（二）、（三）、（四）环节的结构如图1所示。2.实验系统的先进性本虚拟仿真实验以海洋电缆检测水下智能机器人导航与作业控制为工程背景，将自动化本科《PLC技术课程设计》的基本知识点分解到“基础型、综合型和提高型”的三类实验中。为了克服海洋电缆检测水下智能机器人在导航与作业控制的真实环境下难以重复、可观察、成本较高、实施难度较大等问题，本项目借助多媒体、数字化、网络化软硬件技术，研发该虚拟仿真实验系统，服务学生的“基本原理学习、综合能力训练、激发创新意识”的培养目标。