[发明专利]一种基于维修视觉可达性的机械设计调整方法

说明书

本发明公开了一种基于维修视觉可达性的机械设计调整方法。包括：在维修仿真软件中搭建维修虚拟环境；根据维修部件和环境部件的位置数据，确定维修部件未被自身遮挡且未被环境部件遮挡的特征点；采用最佳直接视野范围模型、最佳眼动视野范围模型、最大直接视野范围模型和最大眼动视野范围模型确定未被遮挡特征点的第一视觉可达性评分；基于视距确定未被遮挡特征点的第二视觉可达性评分；基于光照强度确定未被遮挡特征点的第三视觉可达性评分；根据第一、第二和第三视觉可达性评分确定维修部件的视觉可达性综合评分；根据维修部件的视觉可达性综合评分确定是否对样机设计进行调整。本发明为机械的维修性设计提供客观、定量、全面参考依据。

技术领域

本发明涉及人机工程中人视觉可达性分析的技术领域，特别是涉及一种基于维修视觉可达性的机械设计调整方法。

背景技术

当前，随着大型装备的自动化水平和智能化程度越来越高，装备的发展方向向着高度集成化发展，维修难度反而越来越大。为保证装备具有较好的使用可靠性和较低的全寿命周期费用，维修性设计与验证已成为装备设计过程中必不可少的研究领域。维修性验证是产品维修性设计的重要一环。产品维修性的定性定量设计是否满足要求，都要通过维修性验证来进行检验。目前，随着计算机仿真技术和虚拟现实技术的飞速发展和广泛应用，基于虚拟现实技术的虚拟维修仿真技术也成为了当前的研究热点。虚拟现实技术在维修性领域的深入应用，使得维修性设计工作可以和装备总体设计工作并行的开展，极大的提高了维修性设计工作的效率。虚拟维修环境下，通过建立一个包含维修人员、维修工具、装备三维数字样机、维修过程等一切维修要素的虚拟空间对装备的维修过程进行仿真，提前发现装备维修性设计方面的不足，将有关产品维修性方面的潜在问题在设计阶段的早期就予以解决。目前，对于视觉可达性虚拟维修技术发展还不成熟，传统的方法仍然具有一定的局限性，基于虚拟维修技术的维修性评价工作仍然以定性评价为主，需要维修人员进行主观定性的判断和专家意见的辅助等问题，无法给出客观数据支撑评价结果。虚拟维修中的可视性缺乏客观、定量、全面的自动化评价方法。因此本方法提的是一种虚拟环境下的视觉可达性自动化评价与分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于维修视觉可达性的机械设计调整方法，为机械的维修性设计提供客观、定量、全面参考依据。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于维修视觉可达性的机械设计调整方法，包括：

在维修仿真软件中搭建维修虚拟环境，所述维修虚拟环境包括虚拟人、虚拟样机、维修部件和环境部件；

根据维修部件和环境部件的位置数据，确定所述维修部件未被自身遮挡且未被环境部件遮挡的特征点，记为未被遮挡特征点；

采用最佳直接视野范围模型、最佳眼动视野范围模型、最大直接视野范围模型和最大眼动视野范围模型确定所述未被遮挡特征点基于视锥的第一视觉可达性评分；

基于视距确定所述未被遮挡特征点的第二视觉可达性评分；

基于光照强度确定所述未被遮挡特征点的第三视觉可达性评分；

根据第一视觉可达性评分、第二视觉可达性评分和第三视觉可达性评分确定所述维修部件的视觉可达性综合评分；

根据所述维修部件的视觉可达性综合评分确定是否对样机设计进行调整。

可选的，所述根据维修部件和环境部件的位置数据，确定所述维修部件未被自身遮挡且未被环境部件遮挡的特征点，具体包括：

获取维修部件的特征点；

根据维修部件的特征点构建维修部件的AABB包围盒；

确定视点位置；

根据所述维修部件的特征点位置和所述视点位置构建视线参数方程；