資料介紹
在過去的二十年中,增強現(xiàn)實(AR)已經(jīng)受到了越來越多的制造技術(shù)社區(qū)研究人員的關(guān)注,因為基于“增大化現(xiàn)實技術(shù)可以應(yīng)用于解決各種各樣的問題在整個組裝在一個產(chǎn)品的生命周期階段,例如規(guī)劃、設(shè)計、人體工程學(xué)評估、操作指導(dǎo)和培訓(xùn)。然而,據(jù)作者所知,還沒有對基于AR的裝配系統(tǒng)進行全面的審查。本旨在簡要概述1990年至2015年發(fā)表的基于AR的裝配系統(tǒng)的技術(shù)特點、特點和廣泛應(yīng)用。在這些入選的文章中,有三分之二是在2005年至 2015年間發(fā)表的,被認為是近期的相關(guān)作品,我們將對其進行詳細討論。此外,還將討論目前的限制因素和未來的發(fā)展趨勢。
裝配是將各個零件組合在一起,形成具有良好附加值的成品。根據(jù)Whitney的說法,它是將單元制造流程與業(yè)務(wù)流程聯(lián)系起來的頂點流程。因此,許多業(yè)務(wù)和技術(shù)策略已經(jīng)在這個領(lǐng)域中實現(xiàn),以應(yīng)對制造業(yè)不斷面臨的挑戰(zhàn)。如今,競爭激烈的商業(yè)環(huán)境使得創(chuàng)新產(chǎn)品的上市時間越來越少,而協(xié)同制造環(huán)境要求產(chǎn)品開發(fā)生命周期中各利益相關(guān)者之間實時的信息交流的趨勢也越來越明顯。
增強現(xiàn)實(AR)是一套創(chuàng)新和有效的人機交互(HCI)技術(shù),有潛力解決這些問題。AR通過在真實世界中嵌入虛擬對象與真實對象共存和交互,豐富了用戶體驗真實世界的方式。在過去的20年里, AR已經(jīng)從基于標記的發(fā)展到無標記的,以及最近的移動上下文感知方法,這些方法可以將AR引入移動和組裝車間的上下文。隨著IBM.HP、Sony、谷歌等多家知名企業(yè)和高校在AR領(lǐng)域的不斷努力,這項新技術(shù)已成功應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、維修、文化遺產(chǎn) 、教育等多個領(lǐng)域。尤其值得一提的是,谷歌玻璃是一種緊湊、輕便的光學(xué)透明單眼顯示器,它提供了AR的兩個關(guān)鍵優(yōu)點,即在視野中粘貼信息,不存在任何膜負擔(dān),可以即時獲取信息。
AR已被實現(xiàn)來解決一系列廣泛的問題,在一種產(chǎn)品,的生命周期的裝配階段中, 例如規(guī)劃、設(shè)計、人機工程學(xué)評估、操作指導(dǎo)和培訓(xùn),通過創(chuàng)建一個虛擬對象指令、視覺輔助和工業(yè)組件)與真實對象和環(huán)境共存和交互的增強環(huán)境。在這樣一個增強的環(huán)境中,用戶可以實現(xiàn)真實的反饋和虛擬的內(nèi)容,從而分析計劃產(chǎn)品的行為和屬性,獲得物理和虛擬樣機的優(yōu)點。據(jù)報道,許多評審工作總結(jié)了AR裝配中的最先進的系統(tǒng)。Ong等人對制造業(yè)AR進行了全面的綜述, fit-georgell 10]對工業(yè)增強現(xiàn)實(industrial augmented reality, IAR)進行了研究。Nee et al.回顧了AR在設(shè)計和制造中的應(yīng)用研究和開發(fā),同時也回顧了AR在設(shè)計和制造中的應(yīng)用。Leu et al.報道了用于裝配仿真、規(guī)劃和培訓(xùn)的計算機輔助設(shè)計(CAD)模型系統(tǒng)開發(fā)方法的最新進展。然而,盡管近年來在AR裝配方面有大里的工作,但并沒有嚴格的文件對AR在裝配任務(wù)中的最新工作進行審查。因此,本文的目的是通過對AR裝配主流研究現(xiàn)狀的總結(jié),突出研究的集中性和稀缺性,總結(jié)存在的問題和挑戰(zhàn),提出解決這些問題和挑戰(zhàn)的方案,預(yù)測未來的研究和發(fā)展趨勢,來填補這一空白。本審查的其余部分組織如下。第2節(jié)概述了機械裝配中的計算機輔助技術(shù)。第3節(jié)審查AR組裝應(yīng)用程序。第4節(jié)討論了限制AR裝配系統(tǒng)發(fā)展的問題和未來的趨勢。第5節(jié)總結(jié)和總結(jié)了審查,并審查了未來的趨勢。
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