資料介紹
在過去的二十年中,增強現實(AR)已經受到了越來越多的制造技術社區研究人員的關注,因為基于“增大化現實技術可以應用于解決各種各樣的問題在整個組裝在一個產品的生命周期階段,例如規劃、設計、人體工程學評估、操作指導和培訓。然而,據作者所知,還沒有對基于AR的裝配系統進行全面的審查。本旨在簡要概述1990年至2015年發表的基于AR的裝配系統的技術特點、特點和廣泛應用。在這些入選的文章中,有三分之二是在2005年至 2015年間發表的,被認為是近期的相關作品,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Whitney的說法,它是將單元制造流程與業務流程聯系起來的頂點流程。因此,許多業務和技術策略已經在這個領域中實現,以應對制造業不斷面臨的挑戰。如今,競爭激烈的商業環境使得創新產品的上市時間越來越少,而協同制造環境要求產品開發生命周期中各利益相關者之間實時的信息交流的趨勢也越來越明顯。
增強現實(AR)是一套創新和有效的人機交互(HCI)技術,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已經從基于標記的發展到無標記的,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和高校在AR領域的不斷努力,這項新技術已成功應用于醫學、維修、文化遺產 、教育等多個領域。尤其值得一提的是,谷歌玻璃是一種緊湊、輕便的光學透明單眼顯示器,它提供了AR的兩個關鍵優點,即在視野中粘貼信息,不存在任何膜負擔,可以即時獲取信息。
AR已被實現來解決一系列廣泛的問題,在一種產品,的生命周期的裝配階段中, 例如規劃、設計、人機工程學評估、操作指導和培訓,通過創建一個虛擬對象指令、視覺輔助和工業組件)與真實對象和環境共存和交互的增強環境。在這樣一個增強的環境中,用戶可以實現真實的反饋和虛擬的內容,從而分析計劃產品的行為和屬性,獲得物理和虛擬樣機的優點。據報道,許多評審工作總結了AR裝配中的最先進的系統。Ong等人對制造業AR進行了全面的綜述, fit-georgell 10]對工業增強現實(industrial augmented reality, IAR)進行了研究。Nee et al.回顧了AR在設計和制造中的應用研究和開發,同時也回顧了AR在設計和制造中的應用。Leu et al.報道了用于裝配仿真、規劃和培訓的計算機輔助設計(CAD)模型系統開發方法的最新進展。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裝配主流研究現狀的總結,突出研究的集中性和稀缺性,總結存在的問題和挑戰,提出解決這些問題和挑戰的方案,預測未來的研究和發展趨勢,來填補這一空白。本審查的其余部分組織如下。第2節概述了機械裝配中的計算機輔助技術。第3節審查AR組裝應用程序。第4節討論了限制AR裝配系統發展的問題和未來的趨勢。第5節總結和總結了審查,并審查了未來的趨勢。
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