[发明专利]一种面向增强现实的电缆铺设工艺设计与引导系统及方法

说明书

本发明提供了一种面向增强现实的电缆铺设工艺设计与引导系统及方法，针对武器系统电缆铺设人力成本高、误操作率高的问题，充分发挥增强可视化技术的优势，面向生产现场，研究现场操作引导和装配过程监控方法，从软件和硬件两方面着手实现了装配工艺的增强可视化，提高了装配工艺在现场的可理解性，实现了装配过程中的实时引导，能够有效减少装配操作培训和对熟练工人的依赖，实现装配过程的快速检验，提升装配质量的管控能力，从而更好地指导现场装配操作，提高装配质量和装配效率。

技术领域

本发明属于武器系统装配技术领域，具体涉及一种面向增强现实技术的电缆铺设工艺设计与引导系统及方法。

背景技术

随着武器系统技术指标的不断提高，人工化智能化程度不断加深，零件数量日益增多、种类更加复杂，装配精度要求逐步提升，装备装配过程中任何零件或环节的遗漏均会对最终产品的性能和质量埋下巨大的隐患。作为武器系统中不可或缺的一部分，电缆将武器系统有机整合，在战场上发挥了重大的战略意义。当前，现场工人往往承担不同产品、多种工序的装配，大量的装配工艺信息使得他们必须借助书面指导手册的辅助，传统的装配指导手册包含大量文字描述，需要经过信息的理解转换才能提取有用信息，此过程耗费时间长，对人的认知能力负担大。因此电缆铺设因操作不到位引起的生产问题呈上升趋势。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明提供了一种面向增强现实的电缆铺设工艺设计与引导系统，包括：

增强装配内容编辑子系统、增强装配实时引导子系统，

其中，所述增强装配内容编辑子系统包括存储零件可视化信息的三维模型库，以及存储电缆铺设操作规程与用于辅助电缆铺设操作相应增强信息的装配工艺增强数据库；

所述增强装配内容编辑子系统用于根据零件可视化信息生成待装配产品包括三维模型、产品技术要求的设计数据，以及根据所述设计数据与电缆铺设操作规程数据、用于辅助电缆铺设操作的增强信息完成电缆铺设工艺设计并生成相应的可视化电缆铺设流程信息；

所述增强装配实时引导子系统包括视频采集设备与显示设备，其利用视频采集设备采集装配现场真实场景，并将真实场景的视频信息与所述可视化电缆铺设流程信息进行融合，通过显示设备向装配工人提供融合的装配引导信息以指导电缆铺设过程。

进一步地，所述增强装配实时引导子系统将视频采集设备采集的电缆铺设过程的视频信息实时反馈给所述增强装配内容编辑子系统，用于对所述可视化电缆铺设流程信息进行更新。

相应地，本发明还提供了一种面向增强现实的电缆铺设工艺设计与引导方法，依次执行以下步骤：

增强装配内容编辑子系统向产品设计人员提供零件可视化信息、电缆铺设操作规程与相应增强信息；

产品设计人员根据零件可视化信息建立待装配产品包括三维模型、产品技术要求的设计数据；

工艺设计人员根据所述设计数据与电缆铺设操作规程数据、用于辅助电缆铺设操作的增强信息设计电缆铺设工艺，并生成相应的可视化电缆铺设流程信息；

增强装配实时引导子系统利用视频采集设备采集装配现场真实场景，并将真实场景的视频信息与所述可视化电缆铺设流程信息进行融合，通过显示设备向装配工人提供融合的装配引导信息以指导电缆铺设过程。

进一步地，所述增强装配实时引导子系统将视频采集设备采集的电缆铺设过程的视频信息实时反馈给所述增强装配内容编辑子系统，用于对所述可视化电缆铺设流程信息进行更新。

进一步地，所述增强装配内容编辑子系统将真实场景的视频信息与所述可视化电缆铺设流程信息进行融合，包括在真实场景中利用文字、动画、静态图像等多种方式融合显示电缆铺设路径、操作步骤指引箭头、逐个装配阶段的所需的工具与电缆铺设要求。

进一步地，所述增强装配实时引导子系统指导电缆铺设过程具体包括以下步骤：