【摘 要】
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本文主要针对高密度狭小空间的电子设备装配场景所存在的问题,使用AR增强现实技术对传统装配所存在的困难进行了辅助和改善。本文使用微软全息眼镜Holo Lens2作为AR显示设备,在Unity3D引擎中开发了一个装配系统,该系统实现了三个场景:第一个场景基于计算机虚拟化的技术特征,实现了一个虚拟装配场景,目的是用来代替实际装配前的装配训练;在Unity中导入3D模型并进行装配模型设计,并为不同模块的模
【基金项目】
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国防基础科研重点课题“XXX精确制导武器智能化设计方法”以及“面向人因的XXX装配单元技术”项目；
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本文主要针对高密度狭小空间的电子设备装配场景所存在的问题,使用AR增强现实技术对传统装配所存在的困难进行了辅助和改善。本文使用微软全息眼镜Holo Lens2作为AR显示设备,在Unity3D引擎中开发了一个装配系统,该系统实现了三个场景:第一个场景基于计算机虚拟化的技术特征,实现了一个虚拟装配场景,目的是用来代替实际装配前的装配训练;在Unity中导入3D模型并进行装配模型设计,并为不同模块的模型编写脚本以控制不同装配模型之间进行数据交换和变动,来达到装配、分解和缩放等视觉效果;又使用混合现实工具包MRTK对装配场景添加了不同的交互功能,使得虚拟装配场景的使用更加灵活多变,以适应不同的环境;该场景还设计了一个方向求解器,当装配人员丢失场景视野时方向求解器实时计算方位以实现智能提示;最后对虚拟装配场景做了测试,表明模型显示清晰,各个模块运作正常。第二个场景使用了异步通信技术和Vuforia云平台的物体识别算法,开发了一个基于ADO.NET技术的异步服务器;通过Holo Lens2端识别指定物体触发对应事件,向服务器发送数据请求信息,服务器通过ADO.NET技术从数据库中查询指定信息并返回给Holo Lens2眼镜端,Holo Lens2眼镜端将接收到的信息显示在指定物体上。此场景将信息通过Holo Lens2精准叠加到现实世界中,让装配人员能够尽量避免对纸质手册的依赖,减轻双手负担,并提高对眼睛的利用率,以此能让双手进行更多的装配操作;最后将装配场景打包到眼镜端并进行测试,测试表明,网络通信状态良好,信息显示正常。为了解决当有特定的复杂装配操作,而通过传输大量文本信息会使得装配场景臃肿、交叉遮挡、对装配人员眼睛造成负担等问题,第三个场景基于Web RTC通信技术,将Web RTC技术融入到增强现实应用中,基于SDP协议（会话描述协议）、UDP协议和其他协议并使用共享信令通道对音视频流进行实时传输,实现了专家远程指导的功能;最后对场景进行测试,测试结果表明网络延迟较低、音视频传输效果良好,能满足远程指导的需求。通过对三个场景的测试表明:本文开发的系统中各个模块能正常运行,并能够有效地应对传统装配所存在的问题。
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