智能(néng)裝配仿真技(jì)術(shù)探析

返回列表

2024年(nián)08月(yuè)29日(rì)

✎導讀(dú)

裝配仿真技(jì)術(shù)是(shì)在推進航空(kōng)數(shù)字化(h∑♠≤uà)背景下(xià)提出的(de)，應用(yòng)裝配仿真技(jì)術(s≥←♦★hù)能(néng)夠在産品設計(jì)階段消除潛在的(de)裝配缺陷，提前發現(xi♥Ωλàn)并解決裝配過程中的(de)各種問(wèn)題。在産品裝配過程中充分(fēn)利用(yòng)上(shàng)遊三維CAD數(shùβσ)據，保持了(le)飛(fēi)機(jī)産品設✘¥計(jì)數(shù)據的(de)一(yī)緻性 Ω≥↑，實現(xiàn)工(gōng)藝設計(jì)的♣&‌(de)繼承性、規範性、标準化(huà)和(hé)最優化(huà)，進而縮短(÷σduǎn)産品研制(zhì)周期，降低(dī)研制(zhì)成本，提高(gāo)産品裝配質量&♦α→。

作(zuò)者：張開(kāi)富、程晖、駱彬；來(lái)源：引自(zì)《智能(néng)裝配工(gōng)藝與裝備》，由「智造苑」原創首發，本文(wén)經授權發布&✘。

一(yī)、裝配仿真的(de)相(xiàng)關概念與原理(lǐ)

定義1

數(shù)字化(huà)預裝配：在數(shù)®$γ字化(huà)樣機(jī)基礎上(shàng)的(de)仿真裝配過← 程。

數(shù)字化(huà)預裝配是(shì)設計(jì)部門(mén)在數(shù)字化(§€‌•huà)樣機(jī)基礎上(shàng)進行(xíng)的(de)幾何樣機(jī)級的(§©•γde)仿真，主要(yào)是(shì)針對(duì) ☆飛(fēi)機(jī)設計(jì)的(de)合理(lǐ♠∞")性進行(xíng)仿真。其主要(yào)目的(de)是(shì)對(duì)裝配的(de)幾∏©♥α何約束、幹涉問(wèn)題進行(xíng)檢驗，驗證飛(fēi)機(jī)∞α結構設計(jì)的(de)協調性、合理(lǐ☆↓>)性和(hé)可(kě)維護性，是(shì)産品設計(jì)工(gōng)作(zuò)Ω>•>的(de)組成部分(fēn)。

定義2

裝配仿真：基于産品工(gōng)藝模型和(hé)裝配資源模型的(de)操作(zuò)和(hé‍Ω')工(gōng)藝流程仿真。

裝配仿真是(shì)工(gōng)藝部門(mén)在↔↕♣♠産品工(gōng)藝模型（添加了(le)工(gō $≠ng)藝信息的(de)産品數(shù)字模型）和(hé←₹©)裝配資源模型的(de)基礎上(shàng)進行(xíng)← 的(de)操作(zuò)方法和(hé)工(gōn↑✘g)藝流程的(de)仿真，也(yě)可(kě)以稱為(wèi)♣₩裝配工(gōng)藝過程仿真，其涵蓋了(le)從(cóng)單個(gè)裝配單元的αφ≈₽(de)裝配過程、流程時(shí)間(jiān)到(dào₽↕♣β)生(shēng)産線物(wù)流變化(huà)的(de)整個(gè)産品的(de)裝配生(β≥shēng)産過程。裝配過程仿真是(shì)一(yī)種更複雜(zá)、更₩£<λ接近(jìn)真實的(de)仿真。

定義3

沉浸式裝配仿真：基于虛拟環境的(de)裝配過程仿真。

沉浸式裝配仿真是(shì)将裝配過程仿真以沉浸的(de)方式展示在人(rén)們眼前，使操作♠§λ$(zuò)者仿佛身(shēn)臨其境，可(kě)以在虛拟的(de)環境中分(fēn)析産品的(dδσ∑→e)裝配流程及其可(kě)行(xíng)性與合理(lǐ)性，這(zhè)種方式 ÷↔更便于各專業(yè)人(rén)員(yuán)在一(yī)起討(tǎo)論産品設✔$計(jì)與裝配方案。

由上(shàng)述可(kě)知(zhī)，制(zhì)造過程的(de)$×裝配仿真與數(shù)字化(huà)預裝配的(de)主要(yào)區(qū)£☆←别就(jiù)在于：

裝配仿真充分(fēn)考慮了(le)工(gōng)裝、工(gōng)具、輔助設備等資₩ε↑£源與環境因素，不(bù)僅考慮到(dào§₽¶☆)裝配過程的(de)可(kě)行(xíng)性，更注重人(rén)機(jī)工(gōng)效和 ©(hé)工(gōng)作(zuò)舒适度，結合人(rén)機(jī)工(₹↓gōng)效評估結果對(duì)工(gōng)藝方法、工(gōε£>ng)裝結構和(hé)生(shēng)産線布局等進行(xíng)修改€₩₹★和(hé)優化(huà)，以達到(dào)降低(dī)生(shēng)産成本，縮短(duǎn)研'®≠✔制(zhì)周期的(de)目的(de)。

表1 數(shù)字化(huà)$§預裝配、裝配仿真及沉浸式裝配仿真

數(shù)字化(huà)預裝配解決了(le)産品本身(shēn)的(de)幹涉問(wèn)題₹ ，而制(zhì)造過程的(de)裝配仿真解決的(de)是(shìππ )制(zhì)造過程中所遇到(dào)的("♣de)裝配幹涉問(wèn)題；數(shù¶≠↕€)字化(huà)預裝配使用(yòng)産品模型，裝配仿真使用(yòng)工(gōng <Ω)藝模型；數(shù)字化(huà)預裝配用 Ω©"(yòng)産品三維設計(jì)軟件(jiàn)實現(xià₽‍n)，裝配仿真需要(yào)用(yòng)專業(yè)的(de)仿真軟件(jiàn)進行(xín©↑★✘g)。

而沉浸式裝配仿真是(shì)裝配仿真的(de)另一(yī)種表現(xiàn)形式，解決的(de)是(shì"≤φ♦)真實感的(de)問(wèn)題。三者的(de)主要(yào)區(qū)别對(duì)比見(↑π₩♥jiàn)表1。

二、基于三維模型的(de)數(shù)字化(hu¶β‍à)裝配仿真技(jì)術(shù)

産品裝配涉及諸多(duō)的(de)零件(jiàn)和(hé)複雜(zá)的(deβ☆)結構，合理(lǐ)和(hé)充分(fēn)地(dì)利用(yòng)基于三維"Ω'Ω模型的(de)數(shù)字化(huà)裝配仿真技(jì)術(shù)可(kě)以實現•₩×(xiàn)從(cóng)零件(jiàn)到(dà<•₹✔o)組件(jiàn)，從(cóng)組件(jiàn)α×、部件(jiàn)到(dào)成品的(dδαe)全過程仿真，有(yǒu)助于及時(shí)發現(xiàn)産品零部件•←↑(jiàn)在設計(jì)、裝配中出現(xiàn)的(de)設®♥₽計(jì)缺陷和(hé)結構問(wèn)題，從(cóng)質量上(shàng)保證了(le™π♦Ω)産品裝配的(de)科(kē)學化(huà)和(hé)合理(∑δlǐ)化(huà)。基于三維模型的(de)數(shù)字化(huà)裝配仿真技(jì)術(shù§≥✘)沒有(yǒu)實物(wù)生(shēng)☆&≠産，保證了(le)裝配的(de)效率和(hé)效益，對(duì)産品裝配具有($§≤yǒu)深遠(yuǎn)的(de)價值，也(yě)正因為(wèφ∞&i)如(rú)此該技(jì)術(shù)已成為(wèi)産品裝配過程中數(shù)字化(h♦→uà)技(jì)術(shù)體(tǐ)系中的(de)關鍵組成γ₽ 部分(fēn)。

圍繞基于三維模型的(de)數(shù)字化(γ♦δ&huà)裝配仿真技(jì)術(shù)研發了(le)常用(β∞✘yòng)的(de)裝配仿真軟件(jiàn)如(rú)CATIA、PRO/E、U≠εG等，該技(jì)術(shù)應用(yòng)于産品裝配的(de)要♦‌←(yào)點主要(yào)包括裝配幹涉仿真、裝配順序仿真↔∞★、人(rén)機(jī)工(gōng)程仿真、虛拟數(shù)字化(huà)工(gōng)廠≤ ‍(chǎng)仿真等。

1、裝配幹涉的(de)仿真

圖1 裝配幹涉的(de)仿真

在虛拟環境中，依據設計(jì)好(hǎo)的(deφ↑$)裝配工(gōng)藝流程，通(tōng)過對(duì)每個("♠™gè)零件(jiàn)、成品和(hé)組 ♥件(jiàn)的(de)移動、定位、夾緊和(hé)裝配過程等進行(xí✔™δ®ng)産品與産品、産品與工(gōng)裝的(de)幹涉檢查，當系統發現(xià∑™•n)存在幹涉情況時(shí)進行(xíng)×π×±報(bào)警，并示出幹涉區(qū)域和(hé)幹涉♥☆'☆量，以幫助工(gōng)藝設計(jì)人(rén)員(yuán)查找和(hé)分(fēn)←λ析幹涉原因。在該項檢查中，零件(jiàn)沿著(zhe)模拟裝配路(l₹↓±ù)徑移動，在此過程中，檢查零件(jiàn)的(de)幾何要(yào)素是(shì>↔€¶)否與周邊環境發生(shēng)碰撞。在三維環境下(xià)，這(zhè)>←σα是(shì)一(yī)項非常直觀的(de)檢查手段，裝配幹涉的(d≤"e)仿真如(rú)圖1所示。

2、裝配順序的(de)仿真

圖2 裝配順序的(de)仿真

在裝配順序設計(jì)過程中，通(tōng)常是(shì)按先裡(lǐ)後外(wài)的("±de)原則設計(jì)的(de)，但(dàn)實際裝配時(shí)可(k§€® ě)能(néng)出現(xiàn)零件(jiàn)γ£♥無法實現(xiàn)裝配的(de)情況。此時(shí)必須調整相™‍(xiàng)關零件(jiàn)的(de)裝配順序。在虛拟環境中，用(yòn♠$ g)戶可(kě)依據設計(jì)好(hǎo)的(de)裝配工('γΩgōng)藝流程，對(duì)産品裝配過程和(hé)拆卸過程進行(xíng)三維©≤φ←動态仿真，驗證每個(gè)零件(jiàn)按設計(jì)的(de)工(gōng)藝順 ×序是(shì)否能(néng)無阻礙地(dì)完成裝配，以發現(xiàn)工(₹↓ βgōng)藝設計(jì)過程中裝配順序設計(jì)的(de)錯(cuò)誤。裝配順序的(d↓™£e)仿真如(rú)圖2所示。

3、人(rén)機(jī)工(gōng)程的(de)‍γ•仿真

圖3 人(rén)機(jī)工(gōng)程的(de)仿真

利用(yòng)基于三維模型的(de)數∏φ(shù)字化(huà)裝配仿真技(jì)術(shù)可(kě↑↓Ω)以在産品結構和(hé)工(gōng)程結構環£σ©§境中，将标準人(rén)體(tǐ)的(de)三維♠→♦↔模型放(fàng)入虛拟裝配環境中（見(ji©§≈àn)圖3），按照(zhào)工(gōng)藝流程進行(∏ ®xíng)裝配，對(duì)工(gōng)人(rén)工(gōn↔¶g)作(zuò)特性進行(xíng)分(fēn)析，針對(du©♦ì)零件(jiàn)的(de)裝配，可(kě)對"♦₽(duì)工(gōng)人(rén)的(de)可(kě)視(shì)性、可(kě)達性、可∞€"£(kě)操作(zuò)性、舒适性和(hé)安全性等幾方面∑α♣♠進行(xíng)分(fēn)析。

①可(kě)視(shì)性：分(fēn)析工(gōng)人(rén)是(shì)否能(néng)夠看(kàn) ♦'→得(de)見(jiàn)，可(kě)見(‌§☆jiàn)範圍有(yǒu)多(duō)大(dà)，是(shì)否影(yǐng)響操作✘♠(zuò)。

②可(kě)達性：分(fēn)析工(gōng)人(rén)的(de)肢體(tǐ)是(shì)否™ 能(néng)到(dào)達裝配位置。

③可(kě)操作(zuò)性：分(fēn)析空(kōng)間(jiān)大(dà)小(xiǎo)或零件(jiàn)重量是(sh ♣‌ì)否便于工(gōng)人(rén)操作(zuò)。

④舒适性：分(fēn)析工(gōng)人(rén)承受的(de)負荷以及操作(zuò)時(sΩ∑hí)間(jiān)(次數(shù))是(shì)否使工(gō♠←ng)人(rén)容易疲勞。

⑤安全性：分(fēn)析工(gōng)人(rén)操作(zuò)位置是(÷₩₽shì)否安全，是(shì)否需要(yào)增加防護設施₹✔等。

4、可(kě)視(shì)化(huà)裝配與人(rén)員φ₩ (yuán)培訓

以上(shàng)裝配過程的(de)三維數(shù)字化(huà)仿真文(wén)件(jiàn)₩Ω（或制(zhì)作(zuò)成的(de)視(shì)頻(pín)文(wén)件≤♠₽↕(jiàn)），可(kě)以在生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)指導工(gōn≈σ≈g)人(rén)對(duì)飛(fēi)機(jī)進行(xíng)裝配，幫助工(gōnγγλg)人(rén)直觀地(dì)了(le)解裝配全過程，實現(xiàn)可(kě)視(shì)化≥‌♠(huà)裝配，也(yě)可(kě)用(yòng)于相(xiàng)關人(γ"₹rén)員(yuán)的(de)上(shàng)崗前培訓。

5、虛拟數(shù)字化(huà)工(gōng)廠(chǎng)仿'•真

在工(gōng)廠(chǎng)三維工(gōng)α↔藝布局中，添加産品及工(gōng)人(rén)模型，按照(zhào)已經設計(jì)好(hǎo)♦β₩的(de)裝配工(gōng)藝流程進行(xíng)包括産品、物(wù)料、工(gōn>←≤γg)具、流程及操作(zuò)者等全部資源在內÷₩₹(nèi)的(de)三維動态仿真。通(tōng)過數(shù)字化(huà)工(gō★'ng)廠(chǎng)仿真，可(kě)使車(chē)間(✔>‌±jiān)布局滿足工(gōng)藝規劃要(yào)↓φ←求，使生(shēng)産能(néng)力均衡、生(shēng)産場'φ(chǎng)地(dì)和(hé)空(kōng)間(jiān)π★ 利用(yòng)合理(lǐ)、物(wù)流運輸路(lù)線最短(duǎn)且最方§∞↑便等。

三、基于虛拟現(xiàn)實的(de)沉浸式裝配仿真技(jì)術(shù)

沉浸式裝配仿真是(shì)一(yī)種虛實結合的(de)仿真，人(rén)可(kě)以在虛拟環☆© →境中通(tōng)過數(shù)據衣和(hé)數(shù)據手↑♣套直接進行(xíng)零部件(jiàn)的(de)虛拟安裝，分(∞÷₹εfēn)析其可(kě)達性和(hé)便利性，優化(huà)設計(jì)方案。這(zhè)種仿真'∏需要(yào)具有(yǒu)環境的(de)真實感，因此不(bù)僅需要(yàφ☆o)處理(lǐ)的(de)數(shù)據量非常大(d₩★↑€à)，而且還(hái)需要(yào)具有(yǒu)感知(zhī→¥δΩ)功能(néng)的(de)設備作(zuò)為(wèi)支撐。沉浸式裝配仿真要(yào)達到( ₩αdào)廣泛的(de)實際應用(yòng)，主要(yào)要(yào)點如(rú←₹♠↑)下(xià)。

1、基于人(rén)體(tǐ)動作(zu↑₹ ò)捕捉系統的(de)裝配仿真

人(rén)機(jī)交互是(shì)虛拟裝配系統中重♣&✔要(yào)的(de)組成部分(fēn)，尤其是(shì)虛拟人(ré÷≥n)的(de)引入可(kě)使得(de)仿真系統真實有(y₽€ ǒu)效地(dì)反映實際的(de)裝配過程。人(rén)體(tǐ)姿态動作(zu✔₽>ò)已經由初始的(de)理(lǐ)想化(huà)向著(zhe)考慮物(wù)理(♠ ≥lǐ)環境、符合人(rén)體(tǐ)運動學特征的(d•✘e)現(xiàn)實化(huà)發展。

圖4 虛拟仿真交互環境

為(wèi)解決虛拟人(rén)動作(z₽®©✘uò)難以調整和(hé)非實時(shí)的(de)問(wèn)題，許多(duō)公司開(kāiα• )發了(le)一(yī)些(xiē)人(rén)"♣←體(tǐ)動作(zuò)捕捉系統，代表産品有(yǒu)MVN慣性÷≈ 動作(zuò)捕捉系統、ART系統。如(rú)圖4所示，這(¥‍₩zhè)些(xiē)人(rén)體(tǐ)動作(zuò)捕捉系統可(kě)以與裝配仿→÷>真軟件(jiàn)進行(xíng)集成，搭建沉浸式虛拟現(xiàn)實平台→≥，實現(xiàn)人(rén)體(tǐ)姿态的(de)采集和(hé)驅動，給設®↑↑♥計(jì)者提供一(yī)種與“電(diàn)子(zǐ)樣機(jī)”進行(xíng)≈↑π可(kě)視(shì)化(huà)交互的(de)途徑，從(cóng)而解決仿真過程中虛拟∑↓仿真人(rén)體(tǐ)姿态調整效率低(dī)的(de)問(wèn)題。

圖5 慣性捕捉

人(rén)體(tǐ)動作(zuò)捕捉從(cóng)實現(xi÷↕ 'àn)原理(lǐ)上(shàng)可(kě)分(fēn)為(wèi)慣性捕捉和(hé)光¶×& (guāng)學捕捉兩類。慣性捕捉系統主要(y✘π≤$ào)是(shì)采用(yòng)慣性傳感器(qì)采集人(rén)體(tǐ)各✔φ關節的(de)自(zì)由度數(shù)據并計(jì)算(suàn)出♦>α人(rén)體(tǐ)姿态動作(zuò)（見(jiàn)圖5），其優∑✘♣點是(shì)跟蹤範圍大(dà)，缺點是(shì)無法處理(lǐ)離(lí)地(dì)動§≠¶作(zuò)，比如(rú)爬樓梯，跳(tiào)躍等。光(guāng)學捕捉系統采用(yòΩ‌♠ng)多(duō)個(gè)紅(hóng)外(wài)相(xiàngε®₹)機(jī)采集人(rén)體(tǐ)反射的(de)紅(hóng)外(wài)光(guāng)信号&↓♥來(lái)計(jì)算(suàn)人(rén)體(tǐ)∏ <α的(de)動作(zuò)姿态，人(rén)體(tǐ€©∏)動作(zuò)的(de)交互采用(yòng)人(rén)機(jī)交互₽δ工(gōng)具實現(xiàn)，攝像頭預先布置在虛拟交互場(chǎn↓↔★g)內(nèi)，通(tōng)過工(gōng)業(yè)以太網連接到(dào)人(ré☆£n)機(jī)交互主機(jī)，具有(y✘↓β∑ǒu)精度高(gāo)的(de)優點，缺點是(shì)容易被遮擋，跟蹤區(↑♥≤∞qū)域比較小(xiǎo)。

2、交互設備與虛拟裝配仿真系統的(de)集成

虛拟現(xiàn)實的(de)沉浸式體(tǐ) ≠驗可(kě)以提高(gāo)體(tǐ)驗空(kōng)間(jiān)關系以及分(fēn)析、設計✘♣βα(jì)和(hé)管理(lǐ)這(zhè)類關系的(de)應用(yòng)程≤¥♥序的(de)價值，使需要(yào)浏覽或仔細檢查三維信息的(‍✘de)項目從(cóng)虛拟現(xiàn)實技(jì£σ)術(shù)中獲益。在航空(kōng)航天領域使用(yòng)的(deε≤↔)三維CAD軟件(jiàn)對(duì)虛拟現(xiàn)實技(jì)術(shù)提供了(le★ )支持，提供了(le)衆多(duō)可(kě)用(yòng)的(de)工(gōng)具和(hé)≤≥配置，可(kě)以實時(shí)浏覽和(hé)處理(lǐ)CAD數(shù)據，''并且提供一(yī)定程度的(de)沉浸式體(tǐ)驗。沉浸式體(tǐ♠ )驗的(de)設備主要(yào)有(yǒ" u)視(shì)覺顯示設備和(hé)影(yǐng)像顯示設備，這(zhè)些(xiē)設備以不(σ bù)同的(de)方式與虛拟系統集成，支持虛拟現(xiàn)實的(de)沉浸式體♥ε€(tǐ)驗。

圖6 人(rén)機(jī)交互工(gōng)具

（1）立體(tǐ)場(chǎng)景查看(kàn) <工(gōng)具（圖6（a））

部分(fēn)仿真軟件(jiàn)內(nèi)置了(le)三維圖像立體(tǐ)視(sh≈€φì)場(chǎng)查看(kàn)功能(néng)，可(kě)以通σ π(tōng)過主動或被動立體(tǐ)模式實現(xiàn)立體(tǐ)場(chǎng)₽↑景查看(kàn)。在有(yǒu)源立體(tǐ)圖像顯示系統中，左眼和(β‌βhé)右眼圖像以兩倍于刷新頻(pín)率的(de)速度交替顯示在屏幕上(shà↓≥ng)，需要(yào)一(yī)對(duì)帶有(yǒu)兩個(gè)快(kδ uài)門(mén)的(de)有(yǒu)✘δ源眼鏡與這(zhè)些(xiē)圖像同步₩∏工(gōng)作(zuò)。同步工(gōng)作(zuò)通(tōng)常使用(yòn₩≤↑&g)紅(hóng)外(wài)線發射器(q∏δ£αì)來(lái)實現(xiàn)，當顯示右眼圖像÷<≠時(shí)，左眼快(kuài)門(mén)關閉，反之亦然。在§★✔無源立體(tǐ)圖像顯示系統中，左眼和(hé) ←右眼圖像同時(shí)顯示在屏幕上(shàng)。圖像分(f>≠ēn)離(lí)通(tōng)過過濾眼鏡（如(rú) ♠偏光(guāng)鏡）來(lái)執行(xíng)。

（2）頭戴式顯示器(qì)（圖6（b））

頭戴式顯示器(qì)能(néng)夠提供更良好(hǎo)的(de)沉浸式體(tǐ)驗。它配備了& (le)定位跟蹤功能(néng)，可(kě)以基于頭部的(de)位置顯示輸出>×₩≠圖像。要(yào)使用(yòng)頭戴式顯示器(qì)，必須有(yǒu)以下(xià)兩個(±γgè)設備之一(yī)：分(fēn)别計(jì)算(suàn)左眼和(hé)右眼圖像的✘↕(de)圖像生(shēng)成器(qì)（圖形工(gōng)作(zuò)站(zhàn)）或有($<yǒu)源/無源立體(tǐ)圖像轉換器(qì)。轉換器(qì)允許在任何支持有(σ©∞ yǒu)源立體(tǐ)視(shì)覺的(de)平台上(shàng)使★≠用(yòng)頭戴式顯示器(qì)。除了(le₹•)頭戴式顯示器(qì)外(wài)，還(hái)可(kě)以将标準操縱σ↓杆添加到(dào)虛拟現(xiàn)實配置中，以提供在電(diàn)子(zǐ)樣α€✔‌機(jī)中輕松導航的(de)方法。

（3）投影(yǐng)台、投影(yǐng)牆、CAVE（cave auto♥matic virtal environment，洞穴式自(zì)動虛拟環境）系←♠♥統（圖6（c））

電(diàn)子(zǐ)樣機(jī)由廣泛的(de)投影(yǐng)系統支持，包括單屏幕投影♠★¶<(yǐng)台、多(duō)投影(yǐng)機(jī)和(hé)多(duō)邊式投♠↑影(yǐng)室（如(rú)多(duō)通(tōng)道(dào)環幕αγ投影(yǐng)系統或CAVE）。高(gāo)分(fēn)辨率高(♥→gāo)沉浸感的(de)特性使這(zhè)些(xiē)系統非常适合電(€✔diàn)子(zǐ)樣機(jī)審查或大(dà)型裝配和(hé)設備的♣♦≠(de)設計(jì)。在這(zhè)類環境中利用(yòng)跟蹤器(qì)和(hé)數(shù)®≤據手套可(kě)以獲得(de)更好(hǎo)的(de)體(←↓₹tǐ)驗，其中頭部跟蹤根據精确的(de)用(yòng)戶視(shì)點提供三維圖像，而通(t≥γ& ōng)過手部跟蹤可(kě)以實現(xiàn)與電(diàn)子(zǐ)樣機(jī)的(de) £≥ 沉浸式交互。

（4）數(shù)據衣（圖6（d））

數(shù)據衣為(wèi)分(fēn)體(tǐ)式結構，穿在±↓ ♦現(xiàn)實人(rén)身(shēn)體(tǐ)各部位，♣¶≥用(yòng)于捕捉人(rén)體(tǐ)實際姿态，實現(xiàn)真實人(rén)與φ®•φ虛拟人(rén)的(de)行(xíng)為(w' èi)統一(yī)。數(shù)據衣每個(gè)部件λ$(jiàn)上(shàng)均設有(yǒu)反φ ∏÷光(guāng)标記球，将入射的(de)紅(hóng)↓β外(wài)輻射波反射到(dào)相(xiàng)反方向更狹窄的(de)δ₹↔<角度中。智能(néng)追蹤攝像頭視(shì)野能(néng₹ ¥)覆蓋一(yī)定的(de)空(kōng)間&≤±(jiān)範圍，在該範圍內(nèi)可(kě)偵₹•✘↓測到(dào)标記點上(shàng)反射回來(lái)的(d<≤e)紅(hóng)外(wài)輻射，并基于獲取的(de)紅(↕‌↑hóng)外(wài)輻射信号創建一(yī)個(gè∑‍)灰度圖片。在整個(gè)過程中，攝像頭根據₽>Ω±模式識别的(de)方式計(jì)算(suàn)标記點的(de)高(gāo)精度二維'δ✔坐(zuò)标，坐(zuò)标平均精度為(wèi)0.0">4個(gè)像素，二維數(shù)據發回到‍≥↓(dào)控制(zhì)主機(jī)，根據攝像頭視(s ↑≤hì)野範圍的(de)共有(yǒu)部分↕★←(fēn)，計(jì)算(suàn)出紅(hó♦γ±αng)外(wài)射線交點的(de)三維坐(zuò)标，即為(wèi)目标點的(de≤γ•")空(kōng)間(jiān)位置坐(zuò)标。手部動¶ ¶作(zuò)采用(yòng)數(shù)據手套，其內(nè ♣i)部傳感器(qì)可(kě)準确檢測人(rén)手的(de)精細動作(z>↕≠εuò)，指導仿真軟件(jiàn)中虛拟人(rén)完成相(xiàng)<&↔÷應動作(zuò)。（本文(wén)完）

上(shàng)一(yī)篇下(xià)一(yī)篇

電(diàn) 話(huà)：	0512-62861650
傳真：	0512-62861651
郵箱：	sales@rench.cn
郵編：	215000
地(dì) 址：	蘇州市(shì)工(gōng)業(yè)園區(qū"αδ)獨墅湖(hú)高(gāo)教區(qū)仁愛(ài)§↔β¶路(lù)166号中國(guó)科(kē)學技(jì)術(shδ‍♠αù)大(dà)學