增强现实（Augmented Reality,AR）是一种能把计算机生成的虚拟信息叠加在真实环境下,可增强人对真实环境感知的技术。将AR技术应用于设备维修指引可加强维修人员对维修过程的理解,降低认知负担,提升维修效率。目前,生产设备的厂家如果要开发一个AR维修指引系统,需要花费大量的精力对AR系统进行定制化开发;其次,熟悉设备维修方法的工艺员缺乏由于编程知识,难以参与AR维修指引系统的开发。因此,AR维修指引系统的开发难度高、开发门槛高。针对上述问题,本文提出一种面向复杂设备维修的AR开发工具。通过该工具,在无需编程的情况下,熟悉设备工艺的厂家工艺员可快速地配置AR维修指引系统的关键信息,将关键信息形成一套针对特定设备的AR维修指引信息,并供后续维修人员使用。通过该工具,维修人员可获取工艺员配置的AR维修指引信息,进而维修设备。鉴于上述目的,本文围绕AR维修指引信息的描述和可视化编辑等问题展开研究,论文的主要工作研究工作如下:（1）AR开发工具的总体设计。对工艺员和维修人员的需求进行了详细分析。根据需求分析结果,对AR开发工具的系统架构进行了详细设计。根据系统面向对象的不同,将系统分为面向工艺员的Windows端维修信息编辑模块、AR端维修信息编辑模块和面向维修人员的AR维修指引模块。（2）研究AR维修指引信息的描述与可视化编辑方法。提出AR维修指引信息的描述方法,实现了维修指引信息的参数化表达,使系统能描述更多设备的维修指引信息。研究维修信息可视化编辑的方法,包括建立屏幕空间到世界空间的映射,设计平移、旋转的模型位姿调整工具,设计相机位姿的调整方法。此外,针对动态导入的虚拟模型坐标系不一致问题,通过AABB包围盒坐标调整算法调整模型坐标系。针对基于有向图描述的拆装序列的遍历问题,提出一种拆装序列规划算法。（3）研究基于手势指令的维修信息编辑方法。定义了维修交互手势,采用Hololens2获取手掌骨骼数据,定义了手掌特征数据的处理方法,开发了手势数据采集系统,基于模板匹配法和改进DTW算法实现手势识别,验证了手势识别的准确性和实时性。提出基于手势指令的拆装动画编辑方法,采用动静态手势相结合的方法实现维修手势识别。（4）构建了面向复杂设备维修的AR开发工具。以Unity3D引擎开发了AR开发工具,设计并实现AR信息的呈现方法,实现了虚拟模型的三维注册及空间位姿保持。最后以开发汽车变速器的AR维修系统为例,对本文的研究内容进行验证。