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設(shè)備拆裝實(shí)訓(xùn)總結(jié)
總結(jié)就是對(duì)一個(gè)時(shí)期的學(xué)習(xí)、工作或其完成情況進(jìn)行一次全面系統(tǒng)的回顧和分析的書(shū)面材料，它可以幫助我們總結(jié)以往思想，發(fā)揚(yáng)成績(jī)，不如我們來(lái)制定一份總結(jié)吧。那么總結(jié)要注意有什么內(nèi)容呢？以下是小編幫大家整理的設(shè)備拆裝實(shí)訓(xùn)總結(jié)，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
一、引言
軍用裝備的完整性是部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力形成的重要保證，因此軍用裝備的維修在保持、恢復(fù)乃至提高軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力方面發(fā)揮著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)在軍用裝備中的應(yīng)用，武器裝備的復(fù)雜度和科技含量也越來(lái)越高。傳統(tǒng)采用實(shí)物模型、半實(shí)物仿真和實(shí)際裝備的維修訓(xùn)練方法，局限性大，而且周期長(zhǎng)，形成維修保障能力十分困難，特別是新裝備列裝之后由于其自身復(fù)雜度高、價(jià)格昂貴導(dǎo)致結(jié)合實(shí)體訓(xùn)練維修成本過(guò)高，而且有些裝備受數(shù)量和使用方式的制約，讓每個(gè)維護(hù)人員在實(shí)物上得到實(shí)踐，顯然是不可能的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行維修是解決此問(wèn)題最有效的方法，虛擬維修技術(shù)可以使受訓(xùn)人員在任何時(shí)間、任何條件下進(jìn)行訓(xùn)練，為新裝備的維修訓(xùn)練提供了全新的手段。
二、虛擬維修技術(shù)的概念及意義
1.虛擬維修的概念
虛擬維修是指：依托計(jì)算機(jī)技術(shù)和VR技術(shù)，在由計(jì)算機(jī)生成的、包含虛擬維修樣機(jī)和維修人員三維人體模型的虛擬場(chǎng)景中，采用維修人員在回路或者驅(qū)動(dòng)人體模型的方式，通過(guò)虛擬的人機(jī)互動(dòng)來(lái)仿真整個(gè)維修過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品維修性、維修過(guò)程、維修資源、人機(jī)工效等問(wèn)題進(jìn)行輔助分析和決策的綜合性技術(shù)科學(xué)。
2.虛擬維修的研究意義
�。�1)對(duì)于新裝備，可以使部隊(duì)提前形成裝備維修能力。虛擬維修提前了訓(xùn)練的時(shí)間，甚至在新裝備列裝前就可以展開(kāi)維修訓(xùn)練；
（2)大大提高了維修訓(xùn)練的效費(fèi)比。當(dāng)裝備列裝后，只需對(duì)軟件模型做部分修改，便可繼續(xù)使用，而且不存在實(shí)物維修過(guò)程中帶來(lái)的磨損、毀壞問(wèn)題；
（3)可以在軟件中加入評(píng)估過(guò)程，對(duì)訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估；
（4)提高維修性設(shè)計(jì)水平。利用虛擬維修環(huán)境模擬裝備的維修及相關(guān)過(guò)程，可以使設(shè)計(jì)人員和維修人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的早期就能對(duì)產(chǎn)品的維修性進(jìn)行定性或定量的評(píng)價(jià)，將產(chǎn)品維修性潛在的問(wèn)題在設(shè)計(jì)初期就予以解決，從而大大提高產(chǎn)品維修性的設(shè)計(jì)效率。
（5)改善研制環(huán)境。為新設(shè)備的研制提供可靠的維修數(shù)據(jù)，而且設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期就能看到產(chǎn)品，從而減少設(shè)計(jì)修改，縮短研制周期，減少研制費(fèi)用；
�。�6)提供高效的維修訓(xùn)練方法。虛擬技術(shù)可以使受訓(xùn)者沉浸在一個(gè)實(shí)時(shí)的、三維的虛擬環(huán)境中，并提供技術(shù)指導(dǎo)和多種反饋(視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)），從而更高效地將虛擬訓(xùn)練轉(zhuǎn)換成實(shí)際的維修技能；
�。�7)提高維修操作的自由程度�？梢詫�(duì)訓(xùn)練中的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)有針對(duì)性的安排訓(xùn)練內(nèi)容，而且突破了時(shí)間、地點(diǎn)和環(huán)境帶來(lái)的局限性，更為重要的是，可仿真不恰當(dāng)?shù)牟僮�，而不至于造成人員傷害和裝備損壞。
三、虛擬維修的相關(guān)技術(shù)
虛擬維修過(guò)程實(shí)際上就是“設(shè)計(jì)仿真分析評(píng)估反饋改進(jìn)”的迭代過(guò)程，包括：數(shù)字樣機(jī)建模；在虛擬環(huán)境中，結(jié)合虛擬人體模型和維修過(guò)程模型進(jìn)行虛擬仿真；運(yùn)用仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行維修相關(guān)的分析評(píng)價(jià)；反饋分析評(píng)價(jià)結(jié)果、改進(jìn)設(shè)計(jì)。
1.虛擬維修樣機(jī)建模
虛擬樣機(jī)是一個(gè)產(chǎn)品實(shí)物的計(jì)算機(jī)仿真，它能被展示、用于分析和測(cè)試產(chǎn)品生命周期關(guān)心的各個(gè)方面。而虛擬維修樣機(jī)是一種專(zhuān)用于虛擬維修仿真的虛擬樣機(jī)，是能夠支持維修性、維修工程設(shè)計(jì)、分析產(chǎn)品實(shí)物的計(jì)算機(jī)仿真，它能突出表現(xiàn)人、產(chǎn)品及維修工具間的作用關(guān)系。
虛擬維修樣機(jī)建模是整個(gè)維修訓(xùn)練系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為了滿(mǎn)足仿真實(shí)時(shí)性和逼真性的需求，除了要具有一般虛擬樣機(jī)的功能和特點(diǎn)外，還必須具備以下特點(diǎn)：要具有合適的多邊形數(shù)目，能夠支持實(shí)時(shí)仿真；能夠保持裝備的基本層次結(jié)構(gòu)關(guān)系和裝配關(guān)系；應(yīng)能支持基于物理的仿真；應(yīng)能支持維修任務(wù)的過(guò)程仿真，支持虛擬人機(jī)交互仿真；能夠?qū)崿F(xiàn)樣機(jī)部件的約束運(yùn)動(dòng)；應(yīng)包括仿真應(yīng)用的功能與要求，如對(duì)人體危害的警示，能夠支持維修工作的評(píng)審；應(yīng)具有一定的通用性，能夠通過(guò)局部修改用于其他維修任務(wù)仿真。
2.信息模型設(shè)計(jì)
在虛擬裝備維修中，裝備的裝配和分解信息模型是監(jiān)視、約束用戶(hù)操作規(guī)范和決定虛擬環(huán)境下裝備部件行為的主要準(zhǔn)則，可對(duì)虛擬維修提供信息來(lái)源和存取機(jī)制，指導(dǎo)虛擬維修操作訓(xùn)練，評(píng)估虛擬維修訓(xùn)練水平，因此不僅要確定裝備的結(jié)構(gòu)、層次關(guān)系和零、部件的約束關(guān)系，還要確定其行為的邊界。
3.人機(jī)交互操作
虛擬維修交互式操作的過(guò)程即為在計(jì)算機(jī)上仿真實(shí)現(xiàn)真實(shí)維修過(guò)程。人機(jī)交互的質(zhì)量會(huì)直接影響操作訓(xùn)練的效果，有效而簡(jiǎn)潔的交互方法能使用戶(hù)更好地在沉浸式虛擬環(huán)境中完成維修過(guò)程、維修程序確認(rèn)或開(kāi)展維修訓(xùn)練。
沉浸式虛擬維修中的交互主要有：用戶(hù)位置的跟蹤、導(dǎo)航、虛擬場(chǎng)景中物體的操作及物體問(wèn)的穿越等。常用的交互手段有：一是利用鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等二維輸入設(shè)備以及空間球等三維輸入設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，通過(guò)編程響應(yīng)它們的輸入事件來(lái)對(duì)虛擬場(chǎng)景中的物體進(jìn)行操作，這種交互過(guò)程低效、不自然。二是利用高端設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互，如將數(shù)據(jù)手套、力反饋器等引入該系統(tǒng)，這樣可以進(jìn)一步增加操作訓(xùn)練的真實(shí)性、沉浸感，提高交互的質(zhì)量和效率。
4.碰撞檢測(cè)設(shè)計(jì)
碰撞檢測(cè)是指虛擬場(chǎng)景中的幾何體表面在即將或發(fā)生碰撞時(shí)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)告的一種機(jī)制。碰撞檢測(cè)是進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和人機(jī)交互的基礎(chǔ)，如果虛擬人和虛擬物體之間發(fā)生穿越，會(huì)直接影響到虛擬環(huán)境的沉浸感和可信性。
虛擬維修中應(yīng)用最多，發(fā)展相對(duì)成熟的是層次包圍盒法，層次包圍盒法的核心思想是用體積略大而幾何特性簡(jiǎn)單的包圍盒來(lái)近似地描述復(fù)雜的幾何對(duì)象，從而只對(duì)包圍盒重疊的對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的相交測(cè)試。此外通過(guò)構(gòu)造樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)可以越來(lái)越逼近對(duì)象的幾何模型，直到幾乎完全獲得對(duì)象的幾何特性。
5.虛擬拆卸序列規(guī)劃
裝拆規(guī)劃包括零、部件的裝拆序列，零、部件的裝拆路徑，以及在裝拆過(guò)程中的干涉狀態(tài)檢查。考慮到裝配過(guò)程和拆卸過(guò)程可視為互為逆過(guò)程的特點(diǎn)，裝配規(guī)劃問(wèn)題也可轉(zhuǎn)化為對(duì)裝配體的拆卸規(guī)劃問(wèn)題。虛擬拆卸是虛擬維修的重要組成部分，是虛擬環(huán)境下維修操作的關(guān)鍵技術(shù)。
拆卸序列受零、部件所處的層次以及它們?cè)谘b配體內(nèi)所受約束的影響，通過(guò)分析裝配體中的約束和多層次結(jié)構(gòu)，歸納出如下拆卸序列規(guī)則：從向中心逼近；檢查零、部件的約束狀態(tài)，如果某個(gè)零、部件的約束最少，則表明這個(gè)零、部件和周?chē)沫h(huán)境關(guān)系最簡(jiǎn)單，可最先拆卸；先部件，后零件；先簡(jiǎn)單體，后復(fù)雜體；從裝配層次結(jié)構(gòu)出發(fā)，先最高層，后最低層；先拆小包容盒零件，后拆大包容盒零件；干涉最小的先拆，干涉最大的后拆。
在所有的規(guī)劃算法中，應(yīng)綜合考慮空間可行性、穩(wěn)定性和通用性，所以在進(jìn)行拆卸序列規(guī)劃時(shí)，可采用遞歸方式，由產(chǎn)品頂層網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，應(yīng)用搜索算法遍歷所有部件子圖，得到產(chǎn)品拆卸序列，目前應(yīng)用最多的是基于樹(shù)搜索和圖搜索的方法。
6.維修性分析評(píng)價(jià)技術(shù)
維修性分析評(píng)估是以產(chǎn)品虛擬樣機(jī)的維修過(guò)程仿真為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品的維修性設(shè)計(jì)要求（定性、定量）為依據(jù)，對(duì)產(chǎn)品維修性進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題的一個(gè)過(guò)程。維修性分析評(píng)估通常在整機(jī)、系統(tǒng)或子系統(tǒng)層次進(jìn)行，與維修操作的細(xì)節(jié)密切相關(guān)。它既要從宏觀判定是否實(shí)現(xiàn)了總體要求，又要準(zhǔn)確描述存在的問(wèn)題，以便設(shè)計(jì)人員分析原因和改進(jìn)設(shè)計(jì)。
四、發(fā)展趨勢(shì)
1.模型的全數(shù)字化。目前，虛擬產(chǎn)品模型在信息集成、數(shù)據(jù)存取機(jī)制以及開(kāi)放性等方面仍有不足，而虛擬維修過(guò)程尚不能完全模擬真實(shí)維修過(guò)程，隨著VR技術(shù)和多模式人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，虛擬維修的數(shù)字化程度必將越來(lái)越高，最終能夠取代物理樣機(jī)。
2.集成化。目前的虛擬維修系統(tǒng)大都通過(guò)從商用CAD軟件提供的二次開(kāi)發(fā)接口獲取產(chǎn)品數(shù)字模型和設(shè)計(jì)意圖，不僅存在丟失精確幾何信息、拓?fù)湫畔⒑凸こ淘O(shè)計(jì)信息的問(wèn)題，而且虛擬維修的結(jié)果、再設(shè)計(jì)意見(jiàn)和建議也不能直接、快速地反饋到CAD系統(tǒng)中。因此，必須保證虛擬維修系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)之間的雙向信息通道暢通無(wú)阻，即二者必須實(shí)現(xiàn)集成乃至融合。
3.維修仿真的高度逼真化。隨著景物的生成與顯示、跟蹤和定位、數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算能力的發(fā)展，虛擬維修技術(shù)必定能夠全面逼真地反映現(xiàn)實(shí)的維修和技術(shù)保障的環(huán)境及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，使人獲得身臨其境的感覺(jué)。
4.人機(jī)交互自然化。虛擬環(huán)境應(yīng)以人為中心，使操作人員自然沉浸到由模型創(chuàng)建的虛擬環(huán)境中，通過(guò)多種感知渠道直接感受不同媒體映射的模型運(yùn)行信息，并利用人本身的智能進(jìn)行信息融合，產(chǎn)生綜合映射，從而身臨其境的體會(huì)人―產(chǎn)品―工具之間的相互作用，準(zhǔn)確的把握維修過(guò)程的實(shí)質(zhì)。
5.支持分布式異構(gòu)環(huán)境間的協(xié)作。虛擬維修系統(tǒng)可使分布在不同地點(diǎn)、不同部門(mén)的不同專(zhuān)業(yè)人員在同一產(chǎn)品模型上同時(shí)工作、相互交流、信息共享，減少大量的文檔生成及傳遞的時(shí)間和誤差，從而使產(chǎn)品的維修過(guò)程快捷、優(yōu)質(zhì)和低成本。
6.更完善的維修性評(píng)估功能。由于當(dāng)前虛擬維修系統(tǒng)的數(shù)字化模型程度以及力反饋設(shè)備等人機(jī)交互手段的精確程度仍有待提高，所以利用虛擬模型進(jìn)行維修性評(píng)估的結(jié)果與物理模型的評(píng)估結(jié)果仍有一定差距。如何提供更多與維修性相關(guān)的評(píng)估、驗(yàn)證功能，或通過(guò)數(shù)據(jù)集成，充分利用現(xiàn)有RMS系統(tǒng)提供的分析手段進(jìn)行維修性定性、定量分析，是虛擬維修要解決的問(wèn)題之一。
五、總結(jié)和展望
作為新興的技術(shù)科學(xué)，虛擬維修擁有良好的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿�，�?duì)提高我軍保障信息化水平和裝備的科研水平，具有極大的促進(jìn)作用。首先，應(yīng)結(jié)合我軍現(xiàn)有裝備維修的相關(guān)規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)，制定虛擬維修的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為虛擬維修系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供依據(jù)；其次，結(jié)合部隊(duì)實(shí)際首先開(kāi)發(fā)典型的虛擬維修系統(tǒng)，在此過(guò)程中探討標(biāo)準(zhǔn)的制定以及促進(jìn)技術(shù)本身的發(fā)展。
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