[发明专利]一种基于可视化锥的受限空间内装配工艺仿真评价方法

说明书

本发明公开了一种基于可视化锥的受限空间内装配工艺仿真评价方法，包括：获取预先算得的可视性评估值、操作可达性评估值、工作疲劳度评估值；基于可视性评估值、操作可达性评估值、工作疲劳度评估值，根据加权的综合评价值算法得到最终的综合评价值。本发明的仿真评价结果可以为狭小空间内高密度电子装备装配工艺的改进提供依据，缩短复杂电子装备装配的周期，降低复杂装备系统的研发成本。

技术领域

本发明涉及计算机建模和数值分析技术领域，尤其涉及一种基于可视化锥的受限空间内装配工艺仿真评价方法。

背景技术

随着军事变革不断向前推进，高新技术战争投入更多的联合协同复杂装备，目前在军用高密度电子装备的装配和运维研究中，装配空间狭小，装配操作狭小，传统的人因效能设计与评价主要有以简单的尺寸和数据分析为主，即主要以相关国标、国军标等标准结合设计师的经验为依据，较为先进的方法是利用仿真软件或是搭建模拟实物仿真系统来进行验证。第一种方法受感性因素影响较大，且参照的基准不统一，这样的做法不能形成系统的人因工程分析数据，也得不到充分合理的结论，无法对狭小空间高密度电子装备这类复杂多变的装配运维环境提供更多有益支撑，尤其体现在狭小空间内对零件进行装配时的视觉范围不可达，降低了装配的效率。而对于模拟实物的仿真评价手段，由于相关设备昂贵，每做一次实验就搭建或设计一个全新的模拟空间，其所耗费的时间、经济、人力成本太高，而且效率低下。装配人员在狭小空间下的工作效率直接影响系统的装配效能，因此，如何去评价装配过程中的视觉可达性显得尤为重要。但目前行业内并没有一个针对性很强的仿真和评价体系来做相应的工作，增大了装配与运维的分析评价难度，进而阻碍了装配与运维效能的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于可视化锥的受限空间内装配工艺仿真评价方法，克服传统的评估方法无法适应狭小空间高密度电子装备这类复杂多变的装配运维环境的缺点。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明提供了一种基于可视化锥的受限空间内装配工艺仿真评价方法，包括：

获取预先算得的可视性评估值、操作可达性评估值、工作疲劳度评估值；

基于可视性评估值、操作可达性评估值、工作疲劳度评估值，根据加权的综合评价值算法得到最终的综合评价值。

进一步地，基于真实的装配空间环境，利用开源引擎UE4构建虚拟现实的人机交互仿真场景后，根据空间直角坐标的角度算法计算出人眼的可视锥角度以及此锥的器件轴距角，通过可视性分类加权算法得到可视性评估值。

进一步地，所述可视性分析评估值的公式如下：

k₁＝-0.13α+10.0

k₂＝-0.20β+10.0

k＝0.6k₁+0.4k₂

式中，α为水平偏移角；β为器件轴距角；k₁为水平偏移角评分值；k₂为器件轴距角；k为可视性分析评估值。

进一步地，基于人机交互仿真场景，根据空间直角坐标的角度算法计算出人体上肢的尺寸参数和装配器件所处位置的空间参数，由操作可达性分类加权算法得到操作可达性评估值。

进一步地，所述操作可达性评估值的公式如下：

k_b1＝-20g/h+30

k_b2＝-19n/l+29

k_b3＝-21c/w+31