設(shè)備拆裝實訓(xùn)總結(jié)

　　總結(jié)就是對一個時期的學(xué)習(xí)、工作或其完成情況進行一次全面系統(tǒng)的回顧和分析的書面材料，它可以幫助我們總結(jié)以往思想，發(fā)揚成績，不如我們來制定一份總結(jié)吧。那么總結(jié)要注意有什么內(nèi)容呢？以下是小編幫大家整理的設(shè)備拆裝實訓(xùn)總結(jié)，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

　　一、引言

　　軍用裝備的完整性是部隊?wèi)?zhàn)斗力形成的重要保證，因此軍用裝備的維修在保持、恢復(fù)乃至提高軍隊?wèi)?zhàn)斗力方面發(fā)揮著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)在軍用裝備中的應(yīng)用，武器裝備的復(fù)雜度和科技含量也越來越高。傳統(tǒng)采用實物模型、半實物仿真和實際裝備的維修訓(xùn)練方法，局限性大，而且周期長，形成維修保障能力十分困難，特別是新裝備列裝之后由于其自身復(fù)雜度高、價格昂貴導(dǎo)致結(jié)合實體訓(xùn)練維修成本過高，而且有些裝備受數(shù)量和使用方式的制約，讓每個維護人員在實物上得到實踐，顯然是不可能的。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行維修是解決此問題最有效的方法，虛擬維修技術(shù)可以使受訓(xùn)人員在任何時間、任何條件下進行訓(xùn)練，為新裝備的維修訓(xùn)練提供了全新的手段。

　　二、虛擬維修技術(shù)的概念及意義

　　1.虛擬維修的概念

　　虛擬維修是指：依托計算機技術(shù)和VR技術(shù)，在由計算機生成的、包含虛擬維修樣機和維修人員三維人體模型的虛擬場景中，采用維修人員在回路或者驅(qū)動人體模型的方式，通過虛擬的人機互動來仿真整個維修過程，以實現(xiàn)對產(chǎn)品維修性、維修過程、維修資源、人機工效等問題進行輔助分析和決策的綜合性技術(shù)科學(xué)。

　　2.虛擬維修的研究意義

　�。�1)對于新裝備，可以使部隊提前形成裝備維修能力。虛擬維修提前了訓(xùn)練的時間，甚至在新裝備列裝前就可以展開維修訓(xùn)練；

　�。�2)大大提高了維修訓(xùn)練的效費比。當(dāng)裝備列裝后，只需對軟件模型做部分修改，便可繼續(xù)使用，而且不存在實物維修過程中帶來的磨損、毀壞問題；

　�。�3)可以在軟件中加入評估過程，對訓(xùn)練結(jié)果進行實時評估；

　�。�4)提高維修性設(shè)計水平。利用虛擬維修環(huán)境模擬裝備的維修及相關(guān)過程，可以使設(shè)計人員和維修人員在產(chǎn)品設(shè)計的早期就能對產(chǎn)品的維修性進行定性或定量的評價，將產(chǎn)品維修性潛在的問題在設(shè)計初期就予以解決，從而大大提高產(chǎn)品維修性的設(shè)計效率。

　�。�5)改善研制環(huán)境。為新設(shè)備的研制提供可靠的維修數(shù)據(jù)，而且設(shè)計人員在設(shè)計初期就能看到產(chǎn)品，從而減少設(shè)計修改，縮短研制周期，減少研制費用；

　�。�6)提供高效的維修訓(xùn)練方法。虛擬技術(shù)可以使受訓(xùn)者沉浸在一個實時的、三維的虛擬環(huán)境中，并提供技術(shù)指導(dǎo)和多種反饋(視覺、聽覺和觸覺），從而更高效地將虛擬訓(xùn)練轉(zhuǎn)換成實際的維修技能；

　�。�7)提高維修操作的自由程度�？梢詫τ�(xùn)練中的關(guān)鍵點和難點有針對性的安排訓(xùn)練內(nèi)容，而且突破了時間、地點和環(huán)境帶來的局限性，更為重要的是，可仿真不恰當(dāng)?shù)牟僮�，而不至于造成人員傷害和裝備損壞。

　　三、虛擬維修的相關(guān)技術(shù)

　　虛擬維修過程實際上就是“設(shè)計仿真分析評估反饋改進”的迭代過程，包括：數(shù)字樣機建模；在虛擬環(huán)境中，結(jié)合虛擬人體模型和維修過程模型進行虛擬仿真；運用仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行維修相關(guān)的分析評價；反饋分析評價結(jié)果、改進設(shè)計。

　　1.虛擬維修樣機建模

　　虛擬樣機是一個產(chǎn)品實物的計算機仿真，它能被展示、用于分析和測試產(chǎn)品生命周期關(guān)心的各個方面。而虛擬維修樣機是一種專用于虛擬維修仿真的虛擬樣機，是能夠支持維修性、維修工程設(shè)計、分析產(chǎn)品實物的計算機仿真，它能突出表現(xiàn)人、產(chǎn)品及維修工具間的作用關(guān)系。

　　虛擬維修樣機建模是整個維修訓(xùn)練系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為了滿足仿真實時性和逼真性的需求，除了要具有一般虛擬樣機的功能和特點外，還必須具備以下特點：要具有合適的多邊形數(shù)目，能夠支持實時仿真；能夠保持裝備的基本層次結(jié)構(gòu)關(guān)系和裝配關(guān)系；應(yīng)能支持基于物理的仿真；應(yīng)能支持維修任務(wù)的過程仿真，支持虛擬人機交互仿真；能夠?qū)崿F(xiàn)樣機部件的約束運動；應(yīng)包括仿真應(yīng)用的功能與要求，如對人體危害的警示，能夠支持維修工作的評審；應(yīng)具有一定的通用性，能夠通過局部修改用于其他維修任務(wù)仿真。

　　2.信息模型設(shè)計

　　在虛擬裝備維修中，裝備的裝配和分解信息模型是監(jiān)視、約束用戶操作規(guī)范和決定虛擬環(huán)境下裝備部件行為的主要準(zhǔn)則，可對虛擬維修提供信息來源和存取機制，指導(dǎo)虛擬維修操作訓(xùn)練，評估虛擬維修訓(xùn)練水平，因此不僅要確定裝備的結(jié)構(gòu)、層次關(guān)系和零、部件的約束關(guān)系，還要確定其行為的邊界。

　　3.人機交互操作

　　虛擬維修交互式操作的過程即為在計算機上仿真實現(xiàn)真實維修過程。人機交互的質(zhì)量會直接影響操作訓(xùn)練的效果，有效而簡潔的交互方法能使用戶更好地在沉浸式虛擬環(huán)境中完成維修過程、維修程序確認(rèn)或開展維修訓(xùn)練。

　　沉浸式虛擬維修中的交互主要有：用戶位置的跟蹤、導(dǎo)航、虛擬場景中物體的操作及物體問的穿越等。常用的交互手段有：一是利用鼠標(biāo)、鍵盤等二維輸入設(shè)備以及空間球等三維輸入設(shè)備與計算機進行交互，通過編程響應(yīng)它們的輸入事件來對虛擬場景中的物體進行操作，這種交互過程低效、不自然。二是利用高端設(shè)備與計算機進行交互，如將數(shù)據(jù)手套、力反饋器等引入該系統(tǒng)，這樣可以進一步增加操作訓(xùn)練的真實性、沉浸感，提高交互的質(zhì)量和效率。

　　4.碰撞檢測設(shè)計

　　碰撞檢測是指虛擬場景中的幾何體表面在即將或發(fā)生碰撞時自動進行報告的一種機制。碰撞檢測是進行動態(tài)仿真和人機交互的基礎(chǔ)，如果虛擬人和虛擬物體之間發(fā)生穿越，會直接影響到虛擬環(huán)境的沉浸感和可信性。

　　虛擬維修中應(yīng)用最多，發(fā)展相對成熟的是層次包圍盒法，層次包圍盒法的核心思想是用體積略大而幾何特性簡單的包圍盒來近似地描述復(fù)雜的幾何對象，從而只對包圍盒重疊的對象進行進一步的相交測試。此外通過構(gòu)造樹狀層次結(jié)構(gòu)可以越來越逼近對象的幾何模型，直到幾乎完全獲得對象的幾何特性。

　　5.虛擬拆卸序列規(guī)劃

　　裝拆規(guī)劃包括零、部件的裝拆序列，零、部件的裝拆路徑，以及在裝拆過程中的干涉狀態(tài)檢查。考慮到裝配過程和拆卸過程可視為互為逆過程的特點，裝配規(guī)劃問題也可轉(zhuǎn)化為對裝配體的拆卸規(guī)劃問題。虛擬拆卸是虛擬維修的重要組成部分，是虛擬環(huán)境下維修操作的關(guān)鍵技術(shù)。

　　拆卸序列受零、部件所處的層次以及它們在裝配體內(nèi)所受約束的影響，通過分析裝配體中的約束和多層次結(jié)構(gòu)，歸納出如下拆卸序列規(guī)則：從向中心逼近；檢查零、部件的約束狀態(tài)，如果某個零、部件的約束最少，則表明這個零、部件和周圍的環(huán)境關(guān)系最簡單，可最先拆卸；先部件，后零件；先簡單體，后復(fù)雜體；從裝配層次結(jié)構(gòu)出發(fā)，先最高層，后最低層；先拆小包容盒零件，后拆大包容盒零件；干涉最小的先拆，干涉最大的后拆。

　　在所有的規(guī)劃算法中，應(yīng)綜合考慮空間可行性、穩(wěn)定性和通用性，所以在進行拆卸序列規(guī)劃時，可采用遞歸方式，由產(chǎn)品頂層網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，應(yīng)用搜索算法遍歷所有部件子圖，得到產(chǎn)品拆卸序列，目前應(yīng)用最多的是基于樹搜索和圖搜索的方法。

　　6.維修性分析評價技術(shù)

　　維修性分析評估是以產(chǎn)品虛擬樣機的維修過程仿真為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品的維修性設(shè)計要求（定性、定量）為依據(jù)，對產(chǎn)品維修性進行分析、評價、發(fā)現(xiàn)存在問題的一個過程。維修性分析評估通常在整機、系統(tǒng)或子系統(tǒng)層次進行，與維修操作的細(xì)節(jié)密切相關(guān)。它既要從宏觀判定是否實現(xiàn)了總體要求，又要準(zhǔn)確描述存在的問題，以便設(shè)計人員分析原因和改進設(shè)計。

　　四、發(fā)展趨勢

　　1.模型的全數(shù)字化。目前，虛擬產(chǎn)品模型在信息集成、數(shù)據(jù)存取機制以及開放性等方面仍有不足，而虛擬維修過程尚不能完全模擬真實維修過程，隨著VR技術(shù)和多模式人機交互技術(shù)的發(fā)展，虛擬維修的數(shù)字化程度必將越來越高，最終能夠取代物理樣機。

　　2.集成化。目前的虛擬維修系統(tǒng)大都通過從商用CAD軟件提供的二次開發(fā)接口獲取產(chǎn)品數(shù)字模型和設(shè)計意圖，不僅存在丟失精確幾何信息、拓?fù)湫畔⒑凸こ淘O(shè)計信息的問題，而且虛擬維修的結(jié)果、再設(shè)計意見和建議也不能直接、快速地反饋到CAD系統(tǒng)中。因此，必須保證虛擬維修系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)之間的雙向信息通道暢通無阻，即二者必須實現(xiàn)集成乃至融合。

　　3.維修仿真的高度逼真化。隨著景物的生成與顯示、跟蹤和定位、數(shù)據(jù)傳輸和計算能力的發(fā)展，虛擬維修技術(shù)必定能夠全面逼真地反映現(xiàn)實的維修和技術(shù)保障的環(huán)境及其實現(xiàn)過程，使人獲得身臨其境的感覺。

　　4.人機交互自然化。虛擬環(huán)境應(yīng)以人為中心，使操作人員自然沉浸到由模型創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，通過多種感知渠道直接感受不同媒體映射的模型運行信息，并利用人本身的智能進行信息融合，產(chǎn)生綜合映射，從而身臨其境的體會人―產(chǎn)品―工具之間的相互作用，準(zhǔn)確的把握維修過程的實質(zhì)。

　　5.支持分布式異構(gòu)環(huán)境間的協(xié)作。虛擬維修系統(tǒng)可使分布在不同地點、不同部門的不同專業(yè)人員在同一產(chǎn)品模型上同時工作、相互交流、信息共享，減少大量的文檔生成及傳遞的時間和誤差，從而使產(chǎn)品的維修過程快捷、優(yōu)質(zhì)和低成本。

　　6.更完善的維修性評估功能。由于當(dāng)前虛擬維修系統(tǒng)的數(shù)字化模型程度以及力反饋設(shè)備等人機交互手段的精確程度仍有待提高，所以利用虛擬模型進行維修性評估的結(jié)果與物理模型的評估結(jié)果仍有一定差距。如何提供更多與維修性相關(guān)的評估、驗證功能，或通過數(shù)據(jù)集成，充分利用現(xiàn)有RMS系統(tǒng)提供的分析手段進行維修性定性、定量分析，是虛擬維修要解決的問題之一。

　　五、總結(jié)和展望

　　作為新興的技術(shù)科學(xué)，虛擬維修擁有良好的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Γ瑢μ岣呶臆姳Ｕ闲畔⒒�水平和裝備的科研水平，具有極大的促進作用。首先，應(yīng)結(jié)合我軍現(xiàn)有裝備維修的相關(guān)規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)，制定虛擬維修的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為虛擬維修系統(tǒng)的開發(fā)提供依據(jù)；其次，結(jié)合部隊實際首先開發(fā)典型的虛擬維修系統(tǒng)，在此過程中探討標(biāo)準(zhǔn)的制定以及促進技術(shù)本身的發(fā)展。

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