常高祥， 徐晓刚， 张 雷



虚拟维修中虚拟人的动作模型设计

常高祥， 徐晓刚， 张 雷

（海军大连舰艇学院装备系统与自动化系，辽宁大连 116018）

提出了一种基于维修任务分解的虚拟人动作模型设计方法，将虚拟维修任务分解为三个过程，建立了三个相应的维修动作层次化模型，阐述了维修动作的分类与设计，并将维修动作模型应用到了虚拟维修过程中。实验结果表明，基于维修任务分解的虚拟人动作模型可以有效地将虚拟人技术应用到虚拟维修中，大大提高了虚拟维修的逼真性。

虚拟现实；虚拟维修；维修任务分解；动作模型

虚拟维修是虚拟现实技术在设备维修中的应用体现，是实际维修过程在虚拟环境下的实现，是一种人机交互过程的仿真。随着计算机软硬件及虚拟人技术的发展，虚拟人在虚拟维修中的地位也越来越重要。如何逼真、方便地模拟人体动作，成为虚拟维修的一项关键性技术。维修任务的分解是实现维修活动仿真的基础，应将维修作业分解到能够支持模拟的程度才能实现维修仿真。

1 维修任务分解模型的建立

维修任务分解思想最早是由爱荷华大学(The University of Iowa)CAD中心的Ranko Vujoservic，他认为应将维修作业分解到能够支持模拟的程度才能实现维修仿真。他提出了维修作业的层次结构模型，共分为四层，从上到下依次是：维修作业层、拆装顺序层、拆装步骤层、宏运动和宏模型层次。为了进行维修性的研究，Iowa 大学研究制造了一个被称为维修性分析工作站(Maintainability Analysis Workstation，MAW)的系统，基本实现了基于仿真的维修性分析。……