1、在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與制造過(guò)程中，裝配過(guò)程是影響產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和成本的重要因素之一。工位規(guī)劃是裝配過(guò)程規(guī)劃中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，工位規(guī)劃的優(yōu)劣會(huì)影響單個(gè)工位上裝配操作的勞動(dòng)強(qiáng)度與工作效率。 以往的工藝工位規(guī)劃通常要占用實(shí)際裝配線進(jìn)行反復(fù)實(shí)物試裝，再進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，需要較高的成本與較長(zhǎng)的時(shí)間。利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）對(duì)裝配線工位進(jìn)行規(guī)劃并仿真裝配過(guò)程，可以節(jié)約開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，在虛擬環(huán)境（VE）下的人機(jī)工程學(xué)為工位

2、規(guī)劃評(píng)價(jià)提供了一個(gè)客觀的量化標(biāo)準(zhǔn)，從而使評(píng)價(jià)過(guò)程更具有科學(xué)性和說(shuō)服力。 在深入分析虛擬裝配和工位規(guī)劃與評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、特點(diǎn)及功能需求基礎(chǔ)上，提出了對(duì)工位規(guī)劃的對(duì)象進(jìn)行了分類(lèi)抽象建模、在虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)裝配工位規(guī)劃和通過(guò)工具進(jìn)行裝配操作仿真、將人機(jī)工程學(xué)分析應(yīng)用于工位布局及操作過(guò)程評(píng)價(jià)的方法，建立了支持工藝確認(rèn)和工位規(guī)劃的虛擬試裝環(huán)境。 首先分析了工位規(guī)劃和裝配操作相關(guān)的對(duì)象，分別對(duì)虛擬環(huán)境下的裝配工具和工位設(shè)施進(jìn)行分類(lèi)

3、建模，根據(jù)對(duì)象所實(shí)現(xiàn)的功能，為各類(lèi)模型定義了相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將這些物體在虛擬環(huán)境中表達(dá)出來(lái)。在此基礎(chǔ)上提出了虛擬裝配工具庫(kù)的概念，將各種具體工具實(shí)例進(jìn)行分類(lèi)抽象并加入裝配工具庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了使用工具的虛擬裝配過(guò)程。 其次，在數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了工位規(guī)劃和試裝的整個(gè)過(guò)程，將這一過(guò)程劃分為操作對(duì)象選取、交互式工位布局以及使用工具的裝配操作三個(gè)步驟，在虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了工位規(guī)劃與試裝過(guò)程，并將工位規(guī)劃的結(jié)果通過(guò)兩維和三維圖表達(dá)出來(lái)。

4、 再次，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)方法，分析了虛擬環(huán)境下裝配工位規(guī)劃的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出了用基于NOISH疲勞計(jì)算以及能量消耗計(jì)算的方法進(jìn)行工位規(guī)劃評(píng)價(jià)。根據(jù)算法要求，在虛擬裝配過(guò)程中對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到量化的工位規(guī)劃評(píng)價(jià)結(jié)果，協(xié)助規(guī)劃人員進(jìn)行工位布局的改進(jìn)與優(yōu)化。 最后，在上述方法與技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，基于項(xiàng)目組已有成果“面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的集成虛擬裝配環(huán)境（IVAE）”進(jìn)行了再開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)了一套基于虛擬現(xiàn)實(shí)的