作為增強(qiáng)裝配可視化指導(dǎo)的重要應(yīng)用平臺之一,頭戴式眼鏡能夠自然地實現(xiàn)現(xiàn)場裝配數(shù)據(jù)信息與真實環(huán)境的緊密結(jié)合,但由于目前頭戴式眼鏡仍處于開發(fā)試驗階段,自身搭載的移動式計算機(jī)的計算處理能力有限,在裝配工藝增強(qiáng)可視化指導(dǎo)過程中,對于包含了幾何外形,產(chǎn)品參數(shù),平面草圖和裝配約束關(guān)系的產(chǎn)品原始模型不能完整加載與瀏覽。因此,本文以頭戴式眼鏡為應(yīng)用平臺,對基于頭戴式眼鏡平臺進(jìn)行裝配工藝增強(qiáng)可視化研究,分別提出了面向增強(qiáng)可視化的三維模型數(shù)據(jù)輕量化技術(shù)以及面向現(xiàn)場裝配指導(dǎo)的語音交互操作。通過分析基于頭戴式眼鏡的裝配工藝增強(qiáng)可視化的一般要求,得出在頭戴式眼鏡平臺下的裝配工藝增強(qiáng)可視化工作的功能需求。對面向增強(qiáng)可視化的三維模型數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行了分類,建立三維模型數(shù)據(jù)信息模型,并通過模型完成面向增強(qiáng)可視化的三維模型數(shù)據(jù)輕量化結(jié)構(gòu)框架的搭建。概述面向現(xiàn)場裝配指導(dǎo)的語音交互的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù),明確基于頭戴式眼鏡的語音交互操作的需求。設(shè)計面向現(xiàn)場裝配指導(dǎo)的語音交互機(jī)制,構(gòu)建語音交互功能模塊與框架,確立語音交互方案的具體實現(xiàn)方法。建立了裝配工藝增強(qiáng)可視化系統(tǒng)的框架,結(jié)合示例描述了面向增強(qiáng)可視化的產(chǎn)品輕量化模型信息管理系統(tǒng)和面... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

頭戴式眼鏡應(yīng)用產(chǎn)品效果圖

文（a）Google glasses （b）Microsoft Hololens圖 1.1 頭戴式眼鏡應(yīng)用產(chǎn)品效果圖1.2.2 基于增強(qiáng)現(xiàn)實的裝配指導(dǎo)技術(shù)裝配過程是指將產(chǎn)品中的每個部件進(jìn)行有序組合后形成的具有工業(yè)附加值的產(chǎn)品的組裝過程。如今，競爭激烈的市場環(huán)境迫切需要縮短工業(yè)制造產(chǎn)品的上市時間。通過制造環(huán)境要求對各個產(chǎn)品開發(fā)生命周期過程進(jìn)行優(yōu)化與改善，從而達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的行業(yè)發(fā)展趨勢越發(fā)明顯。通過近幾年相關(guān)技術(shù)的表現(xiàn)綜合來看，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)表現(xiàn)出來具有解決以上問題的潛力與開發(fā)前景。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)是通過虛擬對象來與現(xiàn)實世界中的真實對象進(jìn)行融合疊加，從而產(chǎn)生虛實對象的共存交互的技術(shù)，能有效豐富用戶的使用體驗和感官[8]。這項技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)[9]、維修[10]、文化遺產(chǎn)[11]和教育[12]。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)的開展是為了解決產(chǎn)品生命周期中整個裝配階段的一系列問題，例如產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、人體工程學(xué)評估、裝配指導(dǎo)等。具體方法是構(gòu)建虛擬對象與真實環(huán)境的共存的增強(qiáng)現(xiàn)實混合環(huán)境。在這樣一個混合環(huán)境之下，用戶可以通過交互手段獲得真實的反饋和虛擬內(nèi)容（圖像、聲音等），分析裝配產(chǎn)品的外形特征與裝配特點，從而從感官上切實感受、記憶以及學(xué)習(xí)相關(guān)裝配產(chǎn)品的裝配流程與步驟[13]。美國等科技發(fā)達(dá)國家對于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在裝配指導(dǎo)訓(xùn)練中的開發(fā)較早，且應(yīng)用也取得了較好的成果。早在 1992 年，Caudell[14]就提出了一種通過將頭部位置傳感器和真實世界坐標(biāo)系進(jìn)行匹配來實現(xiàn)原始的增強(qiáng)現(xiàn)實裝配指導(dǎo)系統(tǒng)，通過這種方式來將裝配產(chǎn)品中包含相關(guān)信息的圖表疊加在真實世界對象的特定位置上；2001 年，Molineros 與 Sharma[15]提出了一種能夠有效利用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)來表達(dá)裝配流程的信息表示方案。此方案中對于增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在裝配指導(dǎo)中的理解認(rèn)為

圖 1.2 移動平板式增強(qiáng)現(xiàn)實指導(dǎo)基于增強(qiáng)現(xiàn)實的裝配指導(dǎo)技術(shù)的研究相對于發(fā)達(dá)國家還有些許了各大高校與科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注與重視。桂林電子科技大學(xué)的張種基于物體特征識別的增強(qiáng)現(xiàn)實裝配指導(dǎo)方案。主要基于 Uni配部件表面的物理信息與外形特征，最終實現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實裝配大學(xué)的尹旭銳等人[21]提出了一種針對航天產(chǎn)品相關(guān)裝配作業(yè)可視化指導(dǎo)工藝信息建模方法，構(gòu)建了基于 Windows 平臺裝配；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的王余濤[22]提出了一個基于增強(qiáng)現(xiàn)實的統(tǒng)根據(jù)裝配體零件的約束關(guān)系和裝配特征，實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實運動驗證裝配體可行性；華中科技大學(xué)的王峻峰[23]等人研究了基于信息的建模技術(shù), 建立了一種基于BRIEF算法的自然特征識別，實現(xiàn)了裝配指導(dǎo)過程信息的統(tǒng)一組織管理；廣東工業(yè)大學(xué)的于 Android 平臺的無標(biāo)識注冊算法的齒輪油泵增強(qiáng)現(xiàn)實裝配指實際虛擬模型的解析以及模型場景渲染的問題，使虛實場景更

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光學(xué)透視增強(qiáng)現(xiàn)實眼鏡研究熱點[J]. 鄧念晨,楊旭波.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[2]基于物體識別的增強(qiáng)現(xiàn)實裝配指導(dǎo)[J]. 張亞玲,朱望純.  桂林電子科技大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[3]航天產(chǎn)品裝配作業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實引導(dǎo)訓(xùn)練系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 尹旭悅,范秀敏,王磊,邱凱,劉睿.  航空制造技術(shù). 2018(Z1)
[4]基于微軟語音引擎的語音識別設(shè)計[J]. 劉歡.  電腦知識與技術(shù). 2017(20)
[5]航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中三維模型輕量化技術(shù)途徑研究[J]. 孫連勝,林曉青,劉金山,譚益梅.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2016(34)
[6]增強(qiáng)現(xiàn)實車間布局設(shè)計的交互操作方法[J]. 吳悅明,何漢武,張帆,梁劍斌.  計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2015(05)
[7]增強(qiáng)現(xiàn)實交互環(huán)境下發(fā)動機(jī)裝配序列呈現(xiàn)方法研究與實現(xiàn)[J]. 趙陽,何漢武,吳悅明,梁劍斌.  裝備制造技術(shù). 2015(04)
[8]基于中文語音交互的虛擬裝配技術(shù)研究[J]. 劉曉暉,萬麗莉,季紅,苗振江.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(09)
[9]基于語義情境的機(jī)械設(shè)備拆裝增強(qiáng)現(xiàn)實誘導(dǎo)[J]. 陳成軍,洪軍,楊國慶.  計算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014(07)
[10]一種室內(nèi)導(dǎo)盲機(jī)器人的RFID-語音交互系統(tǒng)設(shè)計[J]. 靳祖光,陳超,唐堅.  自動化儀表. 2014(03)

碩士論文
[1]航天器典型產(chǎn)品三維模型輕量化轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 楊亮.北華航天工業(yè)學(xué)院 2015
[2]三維模型輕量化技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 王文志.華中科技大學(xué) 2015
[3]基于移動終端的增強(qiáng)現(xiàn)實裝配技術(shù)[D]. 宋春雨.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[4]聲學(xué)模型訓(xùn)練系統(tǒng)平臺設(shè)計和軟件實現(xiàn)[D]. 陳曉宇.北京交通大學(xué) 2014
[5]基于增強(qiáng)現(xiàn)實的協(xié)同式裝配系統(tǒng)研究[D]. 王余濤.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號：3503864