罗明宇，骆晓萌，朱文敏，张 磊，，范秀敏*

（1.上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240；2.上海船舶工艺研究所，上海 200032）

0 引言

船体和设备在营运过程中都会有自然损耗，会随着时间的推移暴露出某些缺陷，引发船体结构受损。为了保证能够继续安全使用，必须有计划地进行修理船舶维修。由于船舶机械结构复杂，空间利用率高且设备产品众多，维修场景多为狭小受限空间，例如船舱底层格子作业间，顶部封闭且空间狭小，严重影响维修效率、造成维修困难。然而目前很多船厂在工艺设计阶段缺乏便捷高效的船舶狭小空间虚拟人维修姿态建模技术，辅助完成狭小空间维修作业的人机工程评价验证，导致工艺设计方案依赖个人经验，很难进行仿真验证，在实际维修作业中时常出现工人维修操作可达性差、空间不足活动受限、盲装作业、疲劳作业等现象。

虚拟人姿态建模技术的核心是基于各种条件约束的前提下，在虚拟人关节空间中寻找到某一特定的姿态最优匹配点［1］，由于人体关节空间的高维度、运动高复杂度和任务姿态多样性，无法直接定义简单函数对姿态关节进行求解计算。目前从虚拟人姿态建模底层生成机理角度，可将虚拟人姿态建模分为以下三种方法。

1）手工建模方法（hand-driven method）。

手工调节生成人体动作姿态是最早也是最直接的方法，用户通过手动调节虚拟人关键姿态，如杨飞等［2］在研究拖拉机驾驶室人机工程评价时，将虚拟人模型手动装配到驾驶室适配位置。……