[发明专利]装备制造装配过程中的AR指导方法

说明书

本申请属于装备制造/装配的虚拟现实应用技术领域，尤其涉及一种装备制造装配过程中的AR指导方法，包括以下步骤：步骤一，准备硬件：硬件为AR终端；步骤二，首先设置多个场景，每个场景为一步装配或检修工序，每个场景链接到相应的下一步场景，每个场景都拥有独立的模型、素材、文字和语音资源；步骤三，在每个场景设置有不限于如下区域：装配工艺区、三维动画区和现实场景叠加区；本申请通过三维动画模型、文字标题、实时标注、语音介绍等相结合的方式，可以以更直观的可视化的方式对现场操作人员进行指导，极大地提高现场技术人员的操作效率，检查步骤完整性，提高准确性，降低作业风险，指导新手快速入门。

技术领域

本申请属于装备制造/装配的虚拟现实应用技术领域，尤其涉及一种装备制造装配过程中的AR指导方法。

背景技术

虚拟（增强）现实(Virtual Reality, VR/Augmented Reality, AR)指借助近眼显示、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息通信技术，构建身临其境与虚实融合沉浸体验所涉及的产品和服务。从广义上来看，虚拟现实包含增强现实，狭义而言彼此独立。增强现实强调虚拟现实与现实环境的“无缝”融合。虚拟现实凭借逼真的沉浸感和良好的交互性受到工业界的广泛关注。目前国内虚拟现实技术的工业解决方案以教学培训为主，实际参与生产环节的应用仍待技术和产业上的进一步成熟。国内某装备企业有利用AR设备与技术进行设备生产的作业指导，但仅为示范展示用途，在实物上进行了一些文字和图标的操作步骤、流程的展示，并未深入实际操作需求，研究AR指导在生产装配环节的实用方法。

鉴于工业生产的复杂性，在自动化智能化生产流程中，还有大量环节需要依赖人工参与解决。而近年整体用人成本日益高昂，面临着一些显著的问题，比如：蓝领工人的高流动性，熟练工成本高且招聘困难；专家技师数量少、成本高；新人培养周期长，成本高，师徒传承效率低下。传统的组装通常由专业技术工人完成，而复杂的生产作业，存在工人容易遗忘、操作规范执行不到位的情况，需要加强培训和实操才能熟练掌握，这在很大程度上增加了员工培训的成本，给传统的作业指导提出了新的挑战。

传统的图纸文件及检修装配等工艺文件，以文字方式展现，难以快速深入理解，实时查阅效率低。国内某装备企业有利用AR设备与技术进行设备生产的作业指导，但仅为示范展示用途，在实物上进行了一些文字和图标的操作步骤、流程的展示，并未深入实际操作需求，研究AR指导在生产装配环节的实用方法，展示效果依然不够直观和方便参考。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，现提出一种装备制造装配过程中的AR指导方法，本方法结合模型互动，关键区域标注，语音，文字等指导方式，对工人形成快速有效指导。

为实现上述技术效果，本申请的具体方案为：

一种装备制造装配过程中的AR指导方法，包括以下步骤：

步骤一，准备硬件：硬件为AR终端。

步骤二，首先设置多个场景，每个场景为一步装配或检修工序，每个场景链接到相应的下一步场景。每个场景都拥有独立的模型、素材、文字和语音资源。

步骤三，在每个场景设置有不限于如下区域：装配工艺区、三维动画区和现实场景叠加区。

其中装配工艺区通过文字呈现，对每一装配/检修步骤进行文字描述。

其中三维动画区用于三维模型演示，将当前步骤的操作过程以三维动画方式呈现在界面上。

其中现实场景叠加区用于现实场景的呈现与虚拟元素的叠加，通过对图像的处理，将AR终端的摄像头拍摄到的现实世界画面与工程中摄像头所拍摄到的虚拟物体相结合。

进一步地，所述三维动画区实现的具体步骤如下：

1）三维模型建模：将场景对应的操作对象进行三维建模得到操作对象模型，并对操作步骤所用到的工具也进行三维建模得到工具模型；

2）模型轻量化：对模型中的多余细节部分进行删减；