虚拟现实和增强现实技术在飞机装配中的应用

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1、论坛FORUM虚拟现实和增强现实技术在飞机装配中的应用张秋月，安鲁陵（南京航空航天大学机电学院，南京210016）[摘要]随着计算机技术的发展，虚拟现实技术（VirtualReality，VR）和增强现实技术（AugmentReality，AR）已经开始应用于飞机装配。使用VR技术，能够建立一个全三维的虚拟环境，使用AR技术可以将虚拟信息叠加到现实场景中，综合运用了AR和VR的混合现实技术（MixedReality，MR）所建立的虚拟环境可以提供更集中、更全面的装配信息，同时建模量也大大减少。基于MR技术的虚拟装配系统可以对装配所需的大量信息进行统一、集中的管理，可以大大缩短飞机装

2、配前置时间，减少资源浪费并能够降低成本。将虚拟环境和真实环境相匹配并融合，对工作人员而言，拓展了信息获取的渠道和范围，加强了对重要信息的感知能力，同时也降低了对工作人员视觉空间能力的要求；对装配工作而言，可以大大减少装配误差的产生、缩短装配时间、提高装配效率和装配质量。关键词：虚拟现实；增强现实；混合现实；飞机装配；虚拟装配系统DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2017.11.040形式多样的行业知识。同时，产品在不能满足于现代化的飞机制造和装研发、设计和制造工作中产生的众多配要求。技术信息是支持产品装配的重要资近年来，随着计算机技术的快速[1]源。在传统装

3、配工作中，装配所需发展，虚拟现实（VirtualReality，VR）的大量信息和数据都分散在各个资和增强现实技术（AugmentReality，[2]料手册中，分散式的二维信息给管理AR）开始逐渐成熟，并且已经开始和使用增加了不必要的麻烦。二维应用于飞机装配。VR和AR技术作图纸的表达直观性不强，给工作人员为飞机装配的有效辅助手段，可以解提出了很高的视觉空间能力要求，即决传统二维图纸的表达不直观和信工作人员需要结合多个不同视图来息不集中等缺点。研究人员可以利想象产品的综合外观。除此以外，二用计算机建立一个虚拟环境或增强维图纸的技术要求等信息不集中，不现实环境，所建立的新环境可以提

4、供便于工作人员获取装配信息，这给装装配所需的更集中、更全面的信息数张秋月[3]配工作增加了难度，大大降低了装配据和更真实、更强烈的感官体验。硕士研究生,研究方向为飞机装配工作效率。随着近几十年航空工业基于VR的虚拟装配系统可以为飞技术。的快速发展，航空公司对飞机制造商机装配方案设计和工艺设计提供有的要求也随之提高。飞机更新换代效的验证和评估方法，并形成演示文飞机具有尺寸大、结构复杂和零频率的加快和飞机寿命的增加，对飞件以供培训。同时，基于AR的增强部件数目多等特点，飞机装配从零机装配的时间、成本和质量等提出了信息可以在实际装配中指导或辅助件、组件、段件、板件、部件到最后总越来越高的

5、要求。传统的装配方法、装配工作，提高装配效率。装对接过程中，需要大量内容复杂、信息管理方法和信息交互方式已经国内外很多企业开发了虚拟装40航空制造技术·2017年第11期DigitalAssemblyTechnologyforLargeAircraft大飞机数字化装配技术配系统来完成装配工作，如虚拟装虚拟现实连续统一体配设计环境（Virtualassemblydesign技术[4]environment，VADE），概念动态虚拟环境真实环境[5]（Conceptdynamics，CODY），虚拟虚拟现实增强虚拟增强现实计算机视觉训练工作室（Virtualtrainingstudio

6、，技术环境技术技术技术[6]VTS）和虚拟设计与装配系统图1虚拟现实连续统一体技术（virtualdesignandvirtualassemblyFig.1VRcontinuum[7]system，VDVAS）等。飞机装配中，虚拟现实技术最先被应用于虚事物。OrientedAuthoringAugmeNted[8]拟现实仿真装配中，近年来，越来增强现实和增强虚拟环境是在Reality）项目，并用A400MFAL中越多的企业开始综合运用VR、AR虚拟现实技术基础上发展起来的两的一个用例说明了该项目的可行性。等技术来开发虚拟装配系统，波音种人机交互新技术。两种技术从不WI是指导工作人员

7、如何执行装配任公司的电缆导线装配系统是AR在同方面将真实环境和虚拟环境进行务的文档，文档包括产品信息、资源[9]工业装配领域中的典型案例，芬匹配合成，以增强用户的体验感和交信息和装配工艺信息，详细描述了装兰VTT技术研究中心开发增强装配互感。其中增强现实技术是通过传配工作人员需要执行的操作步骤、（AugmentedAssembly）系统，用虚拟感技术将计算机产生的三维虚拟对操作顺序和关键参数等。传统的WI零件、虚拟装配工具和增强装配提象叠加到真实环境中，而增强虚拟环是