[發明專利]虛擬現實輔助的裝配復雜度評價系統

在審

• 申請號: 202210069953.8
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114417618A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 姚壽文;王瑀;張立東;許人介;茍何韋頎
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李娜

本發明公開虛擬現實輔助的裝配復雜度評價系統，包括基礎設施層、數據庫、數據層、功能層和輸出層，所述基礎設施層，用于虛擬裝配過程并采集所述數據層的輸入信號；所述數據庫，用于存儲所述所述評價系統運行所需的數據模型；所述數據層，用于獲取所述基礎設施層的輸入信號并對所述輸入信號轉化后輸入所述功能層；所述功能層，用于對虛擬仿真過程進行控制和對裝配復雜度進行評價；所述輸出層，用于輸出虛擬現實過程的可視化信息。本發明能夠增強虛擬現實技術的沉浸性、交互性與啟發性，充分發揮用戶在虛擬環境中的主觀感知能力。

技術領域

本發明涉及虛擬裝配技術領域，特別是涉及虛擬現實輔助的裝配復雜度評價系統。

背景技術

虛擬裝配技術是虛擬現實技術、計算機仿真技術等多種先進技術在制造裝配領域的綜合應用，與一般的裝配仿真相比較，具有更大的智能性和優越性，可完成或者支持裝配過程的可視化或裝配工藝的規劃，極大提高機械設計和制造的效率。利用虛擬裝配，可以驗證裝配設計和操作的正確與否，以便及早發現裝配中的問題，對模型進行修改，并通過可視化顯示裝配過程。虛擬裝配系統允許設計人員考慮可行的裝配序列，自動生成裝配規劃，它包括數值計算、裝配工藝規劃、工作面布局、裝配操作模擬等。現在產品的制造正在向著自動化、數字化的方向發展，虛擬裝配是產品數字化定義中的一個重要環節。

然而，面向裝配工人主觀裝配復雜度的評價指標，如感知復雜度指數(ComplexityIndex,CXI)、基本裝配復雜度(Basic complexity criteria，CXB)等，由于對用戶在虛擬環境中的交互能力和感知能力要求高，目前尚未在虛擬環境中實現主觀裝配復雜度的評價方法與技術。因此，為應對產品設計日益復雜的現狀，將CXI、CXB等評價指標應用于虛擬裝配環境中，開發虛擬現實輔助裝配復雜度評價系統，實現在虛擬環境中對工人主觀裝配復雜度的評估，改善原有復雜度評估方法的準確性與實用性。

在對虛擬裝配的裝配復雜度評價時，通過問卷調查的形式對單個任務的客觀復雜度或主觀認知復雜度進行評估，存在評價的重疊性和片面性。同時相較于傳統的基于CAD軟件的虛擬裝配仿真技術，基于虛擬現實的裝配仿真與評估的優勢在于可以為用戶提供身臨其境的虛擬環境體驗，實現對產品裝配的感知復雜度、舒適性、可操作性等主觀因素的評估。

因此，利用虛擬現實技術輔助產品的裝配復雜度評估，要突出虛擬現實技術的沉浸性、交互性與啟發性的技術特點，充分發揮用戶在虛擬環境中的主觀感知能力。

發明內容

本發明的目的是提供虛擬現實輔助的裝配復雜度評價系統，以解決上述現有技術存在的問題，能夠增強虛擬現實技術的沉浸性、交互性與啟發性，充分發揮用戶在虛擬環境中的主觀感知能力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供虛擬現實輔助的裝配復雜度評價系統，包括包括基礎設施層、數據庫、數據層、功能層和輸出層，

所述基礎設施層，用于虛擬裝配過程并采集所述數據層的輸入信號；

所述數據庫，用于存儲所述評價系統運行所需的數據模型；

所述數據層，用于獲取所述基礎設施層的輸入信號并對所述輸入信號轉化后輸入所述功能層；

所述功能層，用于對虛擬仿真過程進行控制和對裝配復雜度進行評價；

所述輸出層，用于輸出虛擬現實過程的可視化信息。

可選地，所述基礎設施層包括無標記全身運動追蹤系統、無標記手部運動追蹤系統、虛擬現實頭盔、高性能圖形工作站、無間斷供電系統UPS和顯示設備。