(北京航空航天大學機械工程及自動化學院,北京 100191)
在飛機裝配場景中,安裝的復雜產品多、工藝信息復雜、可靠性要求高,大部分的飛機系統件采用人工裝配,而人工飛機裝配作業需要作業人員記憶大量操作指令[1]。以大型民航客機的航空線纜安裝為例,當前線纜的安裝檢測工作依靠人工識別導線的編碼,每次安裝需要使用計算機在數據庫中查詢導線對應的連接器孔位,而導線編碼具有字符小、編碼長、數量多的特點。使用人工識別導線的編碼效率低,而線纜數量巨大,其裝配效率直接影響整個飛機裝配的效率[2]。
增強現實(Augmented Reality,AR)技術是將計算機渲染的虛擬信息疊加到現實環境展現給用戶的一種技術,形成虛實結合場景的效果。增強現實技術讓裝配過程的指令可視化,其虛實交互技術可以將信息疊加在現實場景,簡化工人記憶大量操作指令的過程,工人只需要根據增強現實設備上的可視化指令執行操作,在狹窄的裝配空間中,可以使用輕便的AR 眼鏡等設備作為前端,復雜操作指令將由后端的服務器生成,使用網絡連接為增強現實設備提供智能,自動的可視化輔助裝配。
針對增強現實輔助飛機裝配,世界各國的航空制造公司都進行了嘗試和驗證,美國波音公司的CAUDELL 和MIZELL 首次將AR技術應用到線纜的實際裝配中,在布線系統中將線纜的路徑走向與文字注釋信息等內容疊加到布線工人的視野中,以輔助操作工人完成布線任務[3]。……