虚实空间中人体动作时间的非线性差异规律分析与维修时间建模

Virtual maintenance technology has the advantages of discovering problems in advance, shortening the iteration cycle and saving designing expense. However, for maintenance time, a critical quantitative factor, there hasn’t been effective technical means to estimate maintenance time by applying virtual maintenance technology due to the difference in the real maintenance time and the time estimated by virtual means. Therefore, it’s crucial to accurately analyze the law of this difference while applying the virtual maintenance technology in the quantitative design and analysis of maintenance. Reasonably dealing with maintenance time in different levels in virtual and real maintenance will benefit estimating maintenance time using virtual maintenance technology. Based on the test data of the typical maintenance operation in the early stage, this research takes the perspective of the full use of the data support on virtual simulation test and actual maintenance test in different granularity, tries to explore the relation and law of different maintenance time in different maintenance levels while conducting real and virtual maintenance analysis, finds the time compensation mechanism of maintenance action, and establishes a maintenance time prediction model based on the test data and the compensation mechanism. This model connects the maintenance between “virtual” and “the reality”, and provides a new method to realize the design and analysis of maintenance time using virtual maintenance technology.

虚拟维修技术在维修性设计分析中具有预先发现问题、降低迭代周期、节省设计费用等优势，但对于维修时间这一关键的定量因素，由于虚拟和现实空间在维修时间上的差异性，基于虚拟维修的维修时间分析尚缺少有效的技术手段，因此准确分析和探索这种差异的规律性，对推进虚拟维修技术在维修性定量设计分析中应用具有重要意义，合理地应用虚实空间中不同层次的时间数据，对应用虚拟维修技术分析维修时间有较大的研究潜力和应用价值。本研究在前期应用部分维修动作的试验数据构建维修时间模型的基础上，拟从充分应用不同粒度虚拟仿真试验和实际维修试验在维修时间上的数据支持这一角度出发, 探索不同层次维修在虚拟和现实两个空间中维修时间差异的非线性差异，挖掘维修动作的时间补偿机理，构建融合差异规律和补偿机理的维修时间预计模型，搭建维修时间的“虚拟”和“现实”桥梁，为应用虚拟维修技术实现维修时间的设计分析提供新思路。

维修时间作为维修性定量设计中最为关注的因素，其设计的好坏在一定程度上影响着产品在使用后维修工作的便捷性以及产品本身的可用性。虚拟维修技术作为虚拟现实技术在维修性和维修领域中的拓展对于提高产品的维修性设计具有预先发现问题、降低迭代周期、节省设计费用等优势。近年来，虚拟维修的定性分析技术发展日趋成熟，为提高产品的维修性设计水平提供了广泛的技术支持。然而由于不同层次、不同粒度的人体动作时间在虚拟和现实空间中存在的差异性始终影响着虚拟维修定量设计与分析的准确性，而国内外从人体动作时间差异性入手的维修时间模型研究相对较少。因此，本项目是对虚实空间中人体动作时间的非线性差异规律分析与维修时间建模的研究，主要包括四项研究内容：虚拟和现实维修中人体动作时间差异的影响因素分析；基于虚实空间中动作时间数据的维修时间非线性差异规律和补偿机理研究；基于时间差异规律与补偿机理相融合的维修时间建模方法研究；维修时间模型的案例应用验证。.本课题通过分析维修时间差异的影响因素揭示人体动作时间在虚拟和现实两个空间中存在差异的规律，挖掘虚拟和现实维修过程的时间补偿机理，揭示虚拟和现实空间中人体动作时间的非线性差异规律,构建考虑差异规律和补偿机理耦合作用的维修时间模型，探索应用人体动作时间差异构建维修时间模型的方法，对提高虚拟维修定量设计与分析方法的可行性和准确性具有重要的理论研究与工程应用意义。