基于Makereal3D的汽车人机工程智能虚拟现实系统

DAE专栏 / 04-26

汽车人机工程智能虚拟现实系统采用VR软件和半实物平台相结合的形式，结合多场景可进行静态和动态的设计验证; 可快速进行汽车人机工程设计验证，HMI 人机交互设计场景用户体验验证，工厂车间生产线虚拟装配验证和多场景下汽车虚拟维修验证，以及数字样车的 DMU 虚拟评审; 可大大提升整车人因设计的综合验证能力，填补了 HMI 虚拟验证、装配维修验证和 DMU 虚拟装配验证的技术空白，结合现有的人机柔性验证平台和 Seating Buck 人机模型验证，形成了完善的汽车人因工效学验证体系。

由黄超俊、侯苗、窦惠敏等人主笔的《汽车人机工程智能虚拟现实验证系统》发表于上海汽车期刊。以下为图文摘要，原文见文末附件。文章阐述了人机工程VR验证的必要性，并提出了“软件验证为基础，实物验证为主体，VR验证为主导”的多验证方式共同协作的验证体系。北京朗迪锋科技公司有幸成为该项目中的虚拟现实辅助工程平台供应商，并提供了MakeReal3D作为验证系统中的支撑软件。

作者根据从设计到生产再到售后的流程，设定了人机设计验证、HMI设计验证、数字样车虚拟评审验证、工厂生产线装配人机验证以及维修人机验证共五大应用场景。同时需要具备多人异地协同验证能力。MakeReal3D从数据导入、场景搭建、功能构建到最终的多人协同评审全工作流程进行了支持。

为了满足静态、动态人机工效学虚拟现实验证效果，搭建了一个包含单路、行人、双向车辆、建筑、交通信号灯、多种天气系统及多种道路条件的虚拟环境。

为了在虚拟现实环境下对虚拟样车进行人机工程分析，采用联合仿真的方式，即将人体模型库RAMSIS、三维建模工具CATIA以及虚拟现实平台系统集成起来进行联合仿真。

人机工效学虚拟仿真逻辑示意图

HMI交互设计越来越受到用户及车企的关注，目前行业在HMI研究方面缺乏验证手段，此系统的HMI验证功能可以为项目研发过程中的UI、UX设计方案、功能开发和系统开发等人机交互提供验证，并实现方案快速迭代，以节约成本、缩短项目开发周期。

在虚拟装配仿真、DMU虚拟评审验证功能中，系统主要集成了间距测量、三维标注、平面剖切、零件复位、最小间距、清除所有、球面剖切、一键复位、爆炸视图、隐藏零件和显示零件等功能，以保证验证评估正常开展。

DMU虚拟仿真系统功能

生产装配线场景包含工厂关键工位，如前舱低工位、底盘半高工位、底盘高工位、AGV合装等重要工位;同时还有如IP分装线、车门分装线、发动机分装线等场景;吊具和滑板可实现升降功能，可进行高、半高、低工位无级切换。

验证工作流程

在德国工业4．0体系中，虚拟现实技术被列为九大支撑技术之一，覆盖了产品设计、生产过程管理及设备维修等多个环节。全世界的工业制造强国都开始使用虚拟现实技术辅助工业设计和制造。汽车人机工程智能虚拟现实验证系统可以快速有效地实现新时代汽车行业的人机工效学验证，标志着汽车验证从传统物理验证向VＲ虚拟现实验证的第一次转变，具有划时代的意义。