• 沉浸式虚拟维修设计验证解决方案

背景概述

按传统方法开展维修设计时,由于装备设计早期一般不能完全得到维修性设计所需要的数据,对改动大的设计和全新设计甚至缺乏数据,导致不能及时对设计方案的维修性进行评价、计算和迭代改进设计,只能等到装备各级产品完成设计后的试制阶段,通过收集实物试验信息分析评估其维修性水平,此时,若要改进维修性,便存在牵涉面广、成本高、周期长等问题。针对上述问题,朗迪锋提出装备沉浸式维修性设计解决方案,基于并行工程,将维修性设计、维修验证、维修手册同步进行,从而保证装备的可维修性、缩短装备研制周期,降低企业研制成本。

功能目标

  • 沉浸式虚拟维修设计验证解决方案以维修性设计分析与验证评估软件VMPro为基础,结合人机工程仿真分析软件SoErgo,应用沉浸式虚拟现实显示及交互设备,如动作捕捉系统、虚拟现实头盔及数据手套等,帮助用户实现在虚拟环境中沉浸式地对装备进行维修仿真,并可完整模拟维修流程,按模拟维修流程直接生成相应的维修技术手册。该方案具备虚拟维修仿真验证、三维可视化维修手册生成、维修性综合评估、维修过程中的人机仿真分析、虚拟维修培训等功能。可辅助设计人员尽早发现装备设计轨陷,进行设计改进,减少由于维修性缺陷导致的工程更改,同时可帮助最终用户快速掌握维修流程、减少现实世界中维修训练的费用。

行业应用

    航空

    • 航空发动机的维修性核查工作一直根据经验或在样机装配后开展,一方面增加了设计经费,另一方面当遇到结构不满足维护要求时需重新设计,进而延长产品整体设计周期。朗迪提出航空发动机维修性虚拟核查解决方案,该方案基于MakeReal3D构建逼真的航空发动机三维模型及维修场景,基于发动机数字样机确定核查对象及要求并制定核查方案,通过专业的维修性设计分析与验证评估软件VMPro及人机工程仿真分析软件SoErgo开展维修通道、维修空间、人体维修姿态可达可视等静态分析,再配合动捕系统、数据手套等实时驱动数字人体开展沉浸式虚拟维修任务仿真验证,最后综合考察维修对象的可达性、可视性、维修人员的工作姿态、操作简便程度、维修时间,环境因素等,给出分析评价结果和修改建议。该方案可对航空发动机可维修性进行核查分析,发现发动机维修性设计中的问题,尽量做到将维修性问题封闭在设计阶段。

    兵器

    在兵器行业中,军方高度关注装备的维修训练,而兵器装备维修训练面临着装备昂贵、不易重复拆卸、危险性高、多人协同维修等问题,针对此问题,朗迪锋提出“VMpro+VR头盔+LED大屏”的多人协同虚拟维修训练解决方案,通过VMPro构建兵器装备的虚拟维修流程,通过数据接口设计和软件功能调试,实现多人通过VR头盔在虚拟场景中进行协同维修训练,同时将LED大屏幕与仿真运行电脑相连接,将多人协同虚拟维修训练的过程同步显示在大屏幕上,可供专家或领导以第三人称视角做训练指导,及时调整协同维修方案,该方案可使维修人员快速掌握维修流程,强化各维修人员协同配合,节省维修训练成本。

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