[发明专利]一种维修性分析可视化显示方法及系统

权利要求书

1.一种维修性分析可视化显示方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：确定维修性分析的可视化分析对象；所述可视化分析对象包括产品本体、维修性因素实时分析过程、维修性薄弱环节和维修性改进建议；

步骤S2：在虚拟场景中任一空间位置，按照任一尺寸大小，基于“不遮挡当前可视化分析对象”为原则，确定可视化区域；

步骤S3：将所述可视化分析对象按照时间布局在所述可视化区域内进行可视化显示；

步骤S4：基于视觉感知的闭合原则和贴近原则，以边框的方式区分所述可视化区域与虚拟场景；

或者基于视觉感知的相似原则，以色差的方式区分所述可视化区域与虚拟场景；

所述将所述可视化分析对象按照时间布局在所述可视化区域内进行可视化显示，具体包括：

步骤S31：将所述产品本体在所述可视化区域内进行可视化显示；

步骤S32：将所述维修性因素实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

步骤S33：将所述维修性薄弱环节在所述可视化区域内进行可视化显示；

步骤S34：将所述维修性改进建议在所述可视化区域内进行可视化显示；

所述将所述维修性因素实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示，具体包括：

步骤S321：将维修可视性实时分析过程在可视化子区域内进行可视化显示；

维修可视性包括可视化子区域和可视结果；可视化子区域通过三维图形的方式，以人眼为绘制原点，依据视觉特性，根据上下视角范围以及左右视角范围所形成的锥形视场，在虚拟场景可视区域中绘制出当前人眼的可视化子区域范围；可视结果将根据产品本体是否在可视化子区域范围内，以文字描述或者符号描述给出可视性的判定结果；

步骤S322：将维修可达性实时分析过程在可达区域内进行可视化显示；

维修可达性包括可达区域和可达结果；可达区域通过三维图形的方式，以手或手指为绘制原点，依据手臂的运动特征，腕、肘、肩三个关节共7个关节自由度，分别为腕关节第一自由度θ₁和第二自由度θ₂，肘关节的第一自由度θ₃和第二自由度θ₄，肩关节的第一自由度θ₅、第二自由度θ₆和第三自由度θ₇，各自由度的参数如表1所示；在三维场景可视化区域中根据三个关节绘制出当前手或手指的可达区域范围，即边界内为可达区域，边界外为不可达区域；

表1 各自由度的参数表

步骤S323：将维修安全性实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

维修安全实时分析过程包括对当前维修操作时的机械安全、电气安全、热安全以及电磁辐射安全的实时分析过程；

步骤S324：将操作空间实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

操作空间实时分析过程可视化包括碰撞区域可视化和操作空间分析结果可视化；

步骤S325：将人机工效实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

人机工效实时分析过程可视化包括当前维修人员姿态的瞬时舒适度可视化，以及考虑持续时间的舒适度可视化；

步骤S326：将防差错实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

步骤S327：将维修参数实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

维修参数实时分析过程可视化包括当前产品本体维修步骤、每一步骤的持续时间、维修总时间三方面的可视化；其中，维修步骤的可视化通过网络形式，网络中的每个节点为当前步骤的具体描述；每一步骤的持续时间显示在网络节点上；维修总时间以符号+数字的方式，显示在虚拟场景可视化区域中。

2.一种维修性分析可视化显示系统，其特征在于，所述系统包括：

可视化分析对象确定模块，用于确定维修性分析的可视化分析对象；可视化分析对象包括产品本体、维修性因素实时分析过程、维修性薄弱环节和维修性改进建议；

可视化区域确定模块，用于在虚拟场景中任一空间位置，按照任一尺寸大小，基于“不遮挡当前可视化分析对象”为原则，确定可视化区域；

可视化显示模块，用于将所述可视化分析对象按照时间布局在所述可视化区域内进行可视化显示；

场景与区域区分模块，用于基于视觉感知的闭合原则和贴近原则，以边框的方式区分所述可视化区域与虚拟场景；或者基于视觉感知的相似原则，以色差的方式区分所述可视化区域与虚拟场景；

所述可视化显示模块，具体包括：

第一可视化显示单元，用于将所述产品本体在所述可视化区域内进行可视化显示；

第二可视化显示单元，用于将所述维修性因素实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

所述可视化显示模块，还包括：

第三可视化显示单元，用于将所述维修性薄弱环节在所述可视化区域内进行可视化显示；

所述可视化显示模块，还包括：

第四可视化显示单元，用于将所述维修性改进建议在所述可视化区域内进行可视化显示；

所述第二可视化显示单元，具体包括：

第一可视化显示子单元，用于将维修可视性实时分析过程在可视化子区域内进行可视化显示；

维修可视性包括可视化子区域和可视结果；可视化子区域通过三维图形的方式，以人眼为绘制原点，依据视觉特性，根据上下视角范围以及左右视角范围所形成的锥形视场，在虚拟场景可视区域中绘制出当前人眼的可视化子区域范围；可视结果将根据产品本体是否在可视化子区域范围内，以文字描述或者符号描述给出可视性的判定结果；

第二可视化显示子单元，用于将维修可达性实时分析过程在可达区域内进行可视化显示；

维修可达性包括可达区域和可达结果；可达区域通过三维图形的方式，以手或手指为绘制原点，依据手臂的运动特征，腕、肘、肩三个关节共7个关节自由度，分别为腕关节第一自由度θ₁和第二自由度θ₂，肘关节的第一自由度θ₃和第二自由度θ₄，肩关节的第一自由度θ₅、第二自由度θ₆和第三自由度θ₇，各自由度的参数如表1所示；在三维场景可视化区域中根据三个关节绘制出当前手或手指的可达区域范围，即边界内为可达区域，边界外为不可达区域；

表1 各自由度的参数表

第三可视化显示子单元，用于将维修安全性实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

维修安全实时分析过程包括对当前维修操作时的机械安全、电气安全、热安全以及电磁辐射安全的实时分析过程；

第四可视化显示子单元，用于将操作空间实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

操作空间实时分析过程可视化包括碰撞区域可视化和操作空间分析结果可视化；

第五可视化显示子单元，用于将人机工效实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

人机工效实时分析过程可视化包括当前维修人员姿态的瞬时舒适度可视化，以及考虑持续时间的舒适度可视化；

第六可视化显示子单元，用于将防差错实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

第七可视化显示子单元，用于将维修参数实时分析过程在所述可视化区域内进行可视化显示；

维修参数实时分析过程可视化包括当前产品本体维修步骤、每一步骤的持续时间、维修总时间三方面的可视化；其中，维修步骤的可视化通过网络形式，网络中的每个节点为当前步骤的具体描述；每一步骤的持续时间显示在网络节点上；维修总时间以符号+数字的方式，显示在虚拟场景可视化区域中。