面向增强现实虚拟装配细小零件视觉反馈模型
2021-11-01梁剑斌周志豪曾秋玮
梁剑斌,周志豪,曾秋玮
(广东工业大学机电工程学院,广州 510006)
0 引言
从工作流程的角度,人机交互技术可分为用户输入和系统输出两部分。对于系统输出,大多增强现实装配辅助(augmented reality assembly supporting,ARAS)系统都会采用已有的商业设备呈现结果,例如显示屏、平板电脑、头戴式显示器(Head Mounted Display,HMD)、音箱、耳机等,所以面向ARAS的交互技术研究重点都集中在用户输入上。对于用户输入,现有的ARAS交互研究大多集中在如何实现装配工序展示,从交互方式上大体分为两类:面向装配工序控制的交互技术和基于流程检测的隐式交互技术。前者主要实现流程单步展示,后者主要实现流程自动展示。
装配是一项流程化的工作,展示装配工序是ARAS交互技术的基础功能。最简易的工序展示方法是单步展示,其执行方式为每次接受输入指令,触发下一步工序展示。虽然单步流程展示是一项简易的交互功能,但功能实用,能满足基本的使用需求。而且为了迎合各种交互需求,用于指令输入的交互方式可以是多样的,例如:基于键鼠的人机交互、基于触摸屏的人机交互[1]、语音交互[2]、手势交互[3]等。
单步流程展示固然能满足展示流程的需求,但其操作繁琐,给装配操作者造成额外的任务负担,因此有研究者考虑如何自动化检测装配工序以减轻ARAS系统使用者的疲劳感[4-5]。检测的依据主要有选择安装的零部件是否正确、安装的位置是否正确等。检测的方法大多为基于图像的匹配算法,但与基于图像特征的注册技术不同,流程检测算法仅需识别流程或零部件是否正确,并不需要求解装配基体或零部件的三维位姿,因此流程检测算法大多采用固定视角采集图像以降低计算资源消耗。……
