[发明专利]一种船舶建造人机工程仿真评价方法及系统

权利要求书

1.一种船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：所述船舶建造人机工程仿真评价方法包括：

S1，输入船舶建造工艺所涉及的产品数据、工装数据、建造资源数据、虚拟人数据和工艺要求，建立船舶建造人机工程仿真评价环境；

S2，根据建立的所述人机工程仿真评价环境，按照输入的所述工艺要求，模拟船舶建造工艺过程并筛选出船舶建造关键工艺过程；

S3，对筛选出的所述船舶建造关键工艺过程进行虚拟人操作模拟；

S4，从操作可达性、操作可视性、操作空间、操作舒适性和操作安全性对所述虚拟人在所述船舶建造关键工艺过程中进行的虚拟操作进行人机工程评价并获取人机工程评价结果；

S5，根据船舶建造人机工程评价等级标准判断所述人机工程评价结果是否达标，若是，则输出与达标的所述人机工程评价结果对应的船舶建造人机工程仿真结果，若否，则返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述的船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：所述船舶建造人机工程仿真评价方法还包括建立工艺、产品及资源的结构树；

所述产品数据的输入包括：将船舶建造工艺所涉及的船体和舾装件的三维模型及零部件名称、流向信息作为产品数据导入所述结构树；

所述工装数据的输入包括：将船舶建造工艺所涉及的工装三维模型及工装型号、工装安装阶段、工装拆除阶段信息作为工装数据导入所述结构树；

所述建造资源数据的输入包括：将船舶建造工艺所涉及的设施、设备的三维模型及功能、型号信息作为建造资源数据导入所述结构树；

所述虚拟人数据的输入包括：将船舶建造工艺所涉及的虚拟人三维模型及虚拟人姿态信息作为虚拟人数据导入所述结构树；

所述工艺要求的输入包括：将船舶建造工艺所涉及的建造方针、建造方法、工艺规范、原则工艺作为工艺要求导入所述结构树。

3.根据权利要求1所述的船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：所述S2中，所述模拟船舶建造工艺过程包括：按照可拆卸可装配理论原则，通过将约束好的模型进行可行性拆卸，编排装配流程序列，对产品装配过程吊装设备的选择、装配顺序及路径的规划、安装对象的姿态进行三维动态仿真，验证每个零部件按设计的工艺是否能无阻碍地装配；

将所述模拟船舶建造工艺过程中零部件数量繁多、结构强度要求高、空间狭小区域、安装过程复杂、安装精度要求高的工艺过程定义为所述船舶建造关键工艺过程。

4.根据权利要求1所述的船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：所述S3中还包括：

为筛选出的所述船舶建造关键工艺过程载入相应的虚拟人姿态；所述虚拟人操作模拟包括：模拟虚拟人行走、上楼梯、爬梯子、爬脚手架、装配路径跟随、工具关联抓取、焊接中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：对所述操作可达性进行的人机工程评价包括评价船舶建造的工人是否能够到达指定位置完成相应操作；对所述操作可视性行的人机工程评价包括评价船舶建造的工人在操作操作对象时是否处于最佳视野范围；对所述操作空间进行的人机工程评价包括评价船舶建造的工人在操作对象时的空间大小是否便于操作人员进行施工操作；对所述操作舒适性进行的人机工程评价包括评价船舶建造的工人在操作对象时的姿势、用力情况和肌肉使用情况是否舒适；对所述操作安全性进行的人机工程评价包括评价船舶建造的工人在整个操作过程中是否存在潜在的危险。

6.根据权利要求1所述的船舶建造人机工程仿真评价方法，其特征在于：所述船舶建造人机工程仿真评价方法还包括以视频形式记录模拟船舶建造工艺过程和所述虚拟人的操作模拟；所述船舶建造人机工程仿真结果包含记录所述模拟船舶建造工艺过程的工艺仿真视频和记录所述虚拟人操作模拟的操作仿真视频。