[发明专利]一种维修设备的可达性自动评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种维修设备的可达性自动评估方法及系统。所述评估方法包括：获取虚拟手臂数据以及虚拟维修对象数据；根据虚拟维修对象数据，基于邻接点法矢夹角特征点提取算法提取第一虚拟维修对象特征点；根据虚拟维修对象数据，基于顶点显著性特征点提取算法提取第二虚拟维修对象特征点；根据虚拟手臂数据构建虚拟手臂运动学模型；根据虚拟手臂运动学模型确定虚拟手臂末端或维修工具末端的可达域；将可达域进行空间剖分，确定特征点集合；根据第一虚拟维修对象特征点、第二虚拟维修对象特征点以及特征点集合确定维修设备的可达性评估结果。根据本发明所提供的评估方法及系统能够自动确定维修设备的可达性评估结果，提高可达性评估结果准确度。

技术领域

本发明涉及维修作业领域，特别是涉及一种维修设备的可达性自动评估方法及系统。

背景技术

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。在虚拟维修环境下，可以对装备的维修过程进行仿真，同时仿真过程中产生的大量数据可以对装备维修可达性、维修时间、维修安全等分析评价提供有力支撑，提前发现装备维修性设计方面的不足，并提出改进意见等，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。可达性是指在维修操作中，当维修人员的维修站位确定之后，维修部件是否在虚拟人手臂或手持工具的可达范围内。可达性是维修性定性要求中最重要的设计指标，是维修性设计分析的第一要素。

虚拟维修技术为维修提供了一个逼真的仿真环境。然而，虚拟维修技术发展还不成熟，目前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，缺乏客观、定量、全面的评价方法。如可达性评价中，主要是利用DELMIA软件提供的分析工具，构造出虚拟人手臂包络球，评价人员通过观察维修部位与手臂包络球的相对位置关系得出维修可达性评估结果。国内外许多科研院所、高等院校在维修性设计理论和分析方法上做了大量的研究工作，在可达性评价方面也提出了许多量化评价方法。然而，这些评价方法还存在着主观定性和依赖专家经验等问题，评价过程中存在着大量的主观行为，并且无法给出客观数据支撑评估结果，可达性评估结果准确性低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种维修设备的可达性自动评估方法及系统，以解决现有维修设备可达性评价过程中，主观意识强且依赖专家经验从而无法给出客观数据支撑评估结果，导致的可达性评估结果准确性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种维修设备的可达性自动评估方法，包括：

获取虚拟手臂数据以及虚拟维修对象数据；

根据所述虚拟维修对象数据，基于邻接点法矢夹角特征点提取算法提取第一虚拟维修对象特征点；

根据所述虚拟维修对象数据，基于顶点显著性特征点提取算法提取第二虚拟维修对象特征点；

根据所述虚拟手臂数据构建虚拟手臂运动学模型；

根据所述虚拟手臂运动学模型确定虚拟手臂末端或维修工具末端的可达域；

将所述可达域进行空间剖分，确定特征点集合；

根据所述第一虚拟维修对象特征点、所述第二虚拟维修对象特征点以及所述特征点集合确定所述维修设备的可达性评估结果；所述可达性评估结果包括维修部件在维修可达范围内以及维修部件未在维修可达范围内。

可选的，所述根据所述虚拟维修对象数据，基于邻接点法矢夹角特征点提取算法提取第一虚拟维修对象特征点，具体包括：

采用三角网格模型描述虚拟维修对象；

遍历所述三角网络模型的每一条边，并判断所述边是否只存在一个邻接点，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示为所述边只存在一个邻接点，确定所述边的两个端点为第一虚拟维修对象特征点；