面向虚拟维修运动建模与仿真

作     者：萨路 

作者单位：中国民航大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭庆

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：维修性 虚拟人建模 运动重定向 虚拟仿真 人因因素 维修空间 

摘      要：维修性是设备的重要属性,直接影响设备维修成本和可用性,在设备研发的初期阶段就应开展维修性验证工作。随着民航设备复杂性和先进性的提高,目前的维修仿真和分析手段显示出效率低下和失真的问题,本论文研究结合动作捕捉和虚拟仿真技术开展维修性验证的一些关键技术,并通过实验证明采用这些方法能有效提高仿真效率和水平。论文首先研究虚拟人建模和运动控制方法,构建了标准成年中国人模型,通过动作捕捉设备采集并重定向真实人体运动数据,实现虚拟人实时运动控制;其次探索可视性、可达性人因因素量化评价方法,提高维修仿真实验可信度;最后在以上研究的基础上搭建维修仿真平台并开展虚拟维修仿真实验,计算虚拟人运动所形成的凸包络体空间,通过计算空间利用率指标来衡量维修空间设计合理性。通过开展维修仿真实验,研究各因素与维修时间的关系,量化影响维修的人因和设计因素,拟合维修时间关于影响因素的函数。结果表明该虚拟仿真实验方法能在设计初期阶段就开展较准确的评估,可量化评价设备维修性设计的可视性、可达性和空间合理性水平,并预测不同条件下的维修时间,具备仿真方法易于实现、效果直观、理论性强结果可信度高的优点。