面向增强现实装配的虚实遮挡技术研究

目前增强现实中的虚实遮挡算法大多数是一般性方法,缺少相关文献针对虚拟装配的特点研究增强现实装配中的虚实遮挡问题.分析了增强现实装配场景中虚实零件、装配特征、上下文导航等元素间的遮挡关系,提出了针对增强现实装配的虚实遮挡方法.原型系统试验证明该方法能够有效解决增强现实装配中虚实遮挡问题.     

增强现实机械装配环境中装配过程的研究

分析增强现实装配中虚实零件装配过程。研究虚实装配方式、运动路径规划、装配中碰撞检测和力反馈输出。通过规划虚拟零件运动路径,采用六自由度运动方式实现虚实相对运动和装配;提出一种新颖的碰撞检测方法即：壳体检测法,通过虚拟构造虚实零件碰撞点和区域来定义碰撞检测;利用力反馈设备,实现虚拟零件坐标采集和力反馈输出。实验结果证明壳体检测法具有一定通用性,可以快速、准确地实现虚实物体间碰撞检测和力反馈输出。     

面向增强现实引导的设备维修工艺知识管理方法

针对设备故障维修领域信息管理不规范、结构性差、可视化表达不直观的问题,文中提出了一种面向增强现实环境的设备维修工艺知识管理方法.采用E-R图建立维修工艺信息模型,并根据此模型建立数控机床维修工艺知识库,实现维修工艺知识的建模、索引与增强可视化;开发增强现实环境下的维修指导系统,可视化引导维修工艺流程;最后通过数控机床"...     

增强现实环境中虚拟装配的研究与实现

利用增强现实渲染引擎osgART发了一个基于增强现实环境中的虚拟装配操作平台。通过提取组成零件模型表面的各个多边形面片的顶点坐标和法向量,利用OSG提供的线段类交集测试在运动零件模型的前表面建立一个局部碰撞检测网格。根据装配过程中约束零件自由度的需要,重点研究了相应的碰撞响应。最后用普通平键与键槽的装配实例说明了该平台的操作流程,取得了较好的效果。     

车用柴油机装配工艺三维可视化技术研究

装配工艺三维可视化技术能够将复杂繁琐的装配工艺内容简明清楚地表达,它既可以用来评价和优化装配工艺方案,又可以指导装配工人和学生培训和示教。文中以车用柴油机为例,对装配工艺可视化系统的设计思想、结构和流程进行阐述,并介绍了系统开发所涉及的软件和关键技术。     

增强现实在复杂产品装配领域的关键技术研究与应用综述

增强现实技术的快速发展引起了装配领域的关注和研究.为研究增强现实在复杂产品装配领域的应用现状,在解析增强装配的概念、内涵的基础上,探究了增强装配系统的典型架构,提出一种基于增强现实的复杂产品智能装配体系框架;通过分析国内外增强装配技术的相关研究和应用,阐述增强装配系统相关的跟踪注册、人机交互、虚实融合、内容创作等关键技...     

基于数字孪生的增强现实多人协作装配

为了保证复杂产品在关键装配阶段的一次成功率和质量一致性,提出一种基于数字孪生的增强现实(AR)多人协作装配方法。首先提出基于数字孪生的AR多人协作装配架构,根据协作装配的复杂性对装配序列进行过程分解;其次将装配过程上下文数据构造为装配工艺知识图谱,明确了协同过程装配信息的传递与迭代机制,提高了AR协作装配的工况自适应性。在此基础上采用基于根锚点的协同方法实现多人装配过程的AR场景协同,并通过装配工艺知识图谱提供的实时知识实现数据协作,保证了协同装配的质量和效率。以某钢厂复杂轧机的装配为例,建立了基于增强现实的多人协作数字孪生装配系统,验证了所提方法的有效性和可行性。     

增强现实交互环境下发动机装配序列呈现方法研究与实现

针对增强现实环境的呈现特点,以汽车发动机丰田5A为具体研究对象,从设计与实现具有通用性的发动机装配引导系统的角度出发,对增强现实环境下发动机装配序列呈现方法所涉及的核心技术进行研究。具体研究内容包括:(1)对增强现实环境下的交互特点以及汽车发动机的主要装配序列进行分析;(2)发动机几何模型与运动模型在Unity3D中的描述方法;(3)基于Kinect的人手交互功能的实现。最后,通过原型系统的开发与实现验证所提出方法的可行性。     

混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法

针对混合现实装配检测中,装配者的视觉检测位姿具有不确定性极易发生误检漏检的问题,提出一种混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法.采用人为最佳数据增强策略的数据预处理方法,通过图像增强、几何变换、少量噪声干扰和随机遮挡的方式生成增强数据集,并改善图像增强过程中的特征失真,不仅能有效解决深度学习中人工标注样本任务量大的问...     

基于MPMS的可视化三维装配工艺设计及表达方法

为提高箱体等复杂部件的装配效率、降低其装配精度误差,并更为真实、高效的指导现场装配生产,研究基于制造工艺管理系统(MPMS)中的三维装配工艺设计及其现场可视化表达的研究,全面应用验证以MPMS为工艺平台的可视化装配工艺的设计及其表达方法的优点。结合多装配软件集成,以全三维交互式表达进行现场可视化发布。     

集成化虚拟装配工艺规划系统研究

在分析虚拟装配工艺规划技术特点的基础上，提出一个实用的集成化虚拟装配工艺规划系统，介绍了虚拟装配工艺规划系统的体系结构及其基本工作流程，并对虚拟产品装配模型、装配过程中知识辅助决策、装配现场工艺可视化等虚拟装配工艺规划系统的关键技术进行了论述。虚拟装配工艺规划系统已在航天产品的装配工艺设计中得到试用，取得了良好效果。     

增强现实装配和维修系统的技术研究

针对传统的人工维修存在培训周期长、效率低下、成本高等不足,引入增强现实技术,以某型电源箱为维修目标,构建了一套装配维修训练的增强现实系统。利用双目立体视觉技术、计算机图形技术、图像处理技术等开发了此套系统。在人机交互过程中采用静态标识和动态标识相结合的方法,人手控制动态标识触发感兴趣的内容,完成维修作业。实践证明该系统人机交互性能良好,操作方便,较之传统的人工维修在数字化程度和效率上有了很大的提高。     

基于Kinect的投影式增强现实 装配诱导系统研究

针对大批量定制中产品装配工艺转换快、效率低、易出现差错等问题,提出并设计了一种投影式增强现实装配诱导系统。对装配诱导过程中操作者所需穿戴设备和手动操作计算机设备优缺点进行了归纳,系统将文字、图片和三维动画等诱导信息投影到真实装配场景中,诱导操作者完成了产品装配,并对此进行了测试;利用骨骼跟踪技术和人手边缘轮廓提取方法进行了手势识别研究,提出了一种装配诱导过程中的徒手交互方法,利用Kinect跟踪操作者头部方位,提出了一种基于视点跟踪自动变换投影图像,以及使投影内容随操作者视点变化的投影增强现实方法。研究结果表明:该系统可提高装配诱导过程中的人机交互性能和装配效率,具有一定的工程应用价值。     

BRIEF算法在基于增强现实的产品装配引导中的应用研究

面向增强现实环境下采用零件自然特征的装配引导应用,提出一种基于BRIEF算法的虚实装配场景注册融合方法。利用BRIEF算法进行装配零件图像自然特征的提取,建立零件图像的特征描述符。通过海明距离进行装配引导过程中零件图像特征描述符的匹配,实现虚实装配零件的注册;同时将虚拟装配信息在真实装配场景中叠加,用于引导用户完成装配作业过程。实验结果表明:利用该算法进行虚实注册具有较好的鲁棒性和实时性,能够较好地应用于增强现实环境下的产品装配引导过程中。     

虚拟现实技术与增强现实技术

介绍虚拟现实技术和由虚拟现实技术发展而来的增强现实技术，并分析它们的工作原理、应用特点和范围、新型的人机接口技术的优越性以及存在的问题，最后对其发展趋势作了展望。     

基于分层着色Petri网的增强现实装配系统建模

为弥补场景图在增强现实装配应用中的不足,提出一种将层次着色Petri网与图灵机模型结合的方法,建立了增强现实装配环境系统模型。该模型借鉴图灵机的思想,以虚拟手的手势代号及位姿矩阵作为输入,输出具体操作事件更新场景图,记录系统的当前内部状态并根据用户输入给出下一步的操作响应。相对于单一的碰撞检测方法,该方法能更好地满足增强现实装配系统的动态实时响应等性能要求。开发建立了该模型的原型系统,并通过网络状态生成图分析验证了模型实时响应的能力。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

基于图像自然特征的增强装配引导系统

基于增强现实的产品装配引导有助于提高装配过程的人机效率,研究了增强装配引导信息的建模技术,实现装配过程引导信息的统一组织管理;基于图像自然特征,利用BRIEF算法进行图像匹配,实现虚实装配零件注册;基于虚实注册信息,实现装配引导信息在真实装配场景中的叠加,并建立了增强装配引导原型系统。增强装配引导作为一种新型的人机交互方式,可用于辅助工人进行装配作业,有助于提高装配培训的效率。     

飞机装配工艺仿真与可视化技术研究

提出设计一个飞机装配工艺仿真与可视化系统,讨论实现飞机装配工艺可视化所涉及的关键技术及解决方案,包括基于网络和VRML的装配仿真环境建立、支持装配操作的装配过程仿真、装配工艺文件可视化等问题,阐明装配工艺可视化系统开发的思路、方法和过程。