虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)為制造業(yè)帶來(lái)了巨大的可能性。它使工程師能夠以真實(shí)世界的比例完整體驗(yàn)他們的設(shè)計(jì),就像身臨其境一樣。通過(guò)在VR中模擬制造過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn)并解決許多問題,從而避免在實(shí)際生產(chǎn)中投入大量資源后才發(fā)現(xiàn)問題。VR模擬使不同團(tuán)隊(duì)之間的溝通和協(xié)作變得比較直觀和高效。這項(xiàng)簡(jiǎn)單易用的技術(shù)正在快速改變和優(yōu)化整個(gè)制造業(yè)。VR不僅是一項(xiàng)激動(dòng)人心的創(chuàng)新,更讓我們看到了制造業(yè)數(shù)碼化轉(zhuǎn)型的美好前景。它將繼續(xù)釋放巨大的生產(chǎn)力,造福社會(huì)。

通用汽車如何應(yīng)用人機(jī)驗(yàn)證和VR

通用汽車全球人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）實(shí)驗(yàn)，旨在讓工程師能夠身臨其境地參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，工程師可以在三維環(huán)境中可視化各種先進(jìn)功能和操作，更直觀地了解產(chǎn)品研發(fā)情況。

沉浸式研究的重點(diǎn)是評(píng)估人機(jī)可達(dá)性、可視性以及手部間隙，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬人類與汽車產(chǎn)品的交互。這項(xiàng)技術(shù)不僅有助于設(shè)計(jì)更安全的產(chǎn)品，還促進(jìn)了產(chǎn)品工程和制造工程之間的協(xié)作，以減少產(chǎn)品生命周期中的后期設(shè)計(jì)變更。通過(guò)沉浸式技術(shù)，工程師可以更直觀地了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從而更好地優(yōu)化和完善汽車產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。

虛實(shí)結(jié)合進(jìn)行模擬仿真

通用汽車展示了如何利用VR技術(shù)在人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，在案例中驗(yàn)證人員，通過(guò)一套鋁質(zhì)臺(tái)架來(lái)限定邊界，模擬車輛裝配過(guò)程中的難點(diǎn)部位的安裝，以及可觸及范圍的仿真。

通用汽車團(tuán)隊(duì)添加了3D打印部件，以精確呈現(xiàn)尺寸，從而評(píng)估可達(dá)性和可視性。借助沉浸式技術(shù)，工作人員的技能獲得提升，且人機(jī)驗(yàn)證工程師能夠從第三人稱視角驗(yàn)證其在3D環(huán)境中的仿真。

通用汽車使用物理模型、3D打印部件和虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)改善人機(jī)工程學(xué)

模擬中“實(shí)時(shí)手勢(shì)”功能，可以提供手動(dòng)組裝和手動(dòng)間隙的詳情。該功能包含交互式標(biāo)尺，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。此外，標(biāo)記功能有助于識(shí)別問題，并且通過(guò)記錄問題描述以及屏幕截圖的注釋，進(jìn)行問題跟蹤。

結(jié)合動(dòng)作捕捉功能進(jìn)行驗(yàn)證

通用汽車團(tuán)隊(duì)使用慣性運(yùn)動(dòng)捕捉解決方案記錄女操作員在受到干擾的情況下進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)的動(dòng)作。同時(shí)也可以使用體型較大的男性操作員進(jìn)行運(yùn)動(dòng)捕捉，以便比較不同身體尺寸在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)的差異。通過(guò)評(píng)估操作員低頭高度，團(tuán)隊(duì)可以確保進(jìn)入機(jī)艙的可達(dá)性。此外，運(yùn)動(dòng)捕捉還可以用于分析未來(lái)任務(wù)或操作的準(zhǔn)確姿勢(shì)，為設(shè)計(jì)提供重要的參考信息。

運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)還能夠與物理結(jié)構(gòu)、3D打印部件和組件進(jìn)行集成和交互，為汽車設(shè)計(jì)和測(cè)試提供更多可能性。

使用帶有運(yùn)動(dòng)捕捉的VR可以輕松比較多個(gè)身體測(cè)量數(shù)據(jù)以適應(yīng)特定操作員任務(wù)

VR驅(qū)動(dòng)真實(shí)手勢(shì)驗(yàn)證

通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的記錄功能，通用汽車的工效學(xué)家可以暫停并評(píng)估特定姿勢(shì)下腰部的受壓情況，以及在特定不舒適的姿勢(shì)下所花費(fèi)的時(shí)間。他們還可以捕捉這些姿勢(shì)，并將它們保存到姿勢(shì)庫(kù)中以供重復(fù)使用。這些信息對(duì)于優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)和駕駛體驗(yàn)，提高駕駛員的舒適性和安全性具有很大價(jià)值。

使用具有實(shí)時(shí)手動(dòng)功能的VR可以改善沉浸式環(huán)境中正確縮放和定位的手部間隙研究

虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)手動(dòng)功能使工效學(xué)家能夠根據(jù)姿勢(shì)庫(kù)中的比例和姿勢(shì)設(shè)想手的位置。然后，他們可以進(jìn)行一般的手部間隙研究，驗(yàn)證在制造過(guò)程中所描述的裝配序列中移動(dòng)物體的模擬。這種技術(shù)使得工效學(xué)家能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估操作員在虛擬環(huán)境中的動(dòng)作和姿勢(shì)，從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

VR可視可達(dá)驗(yàn)證

虛擬現(xiàn)實(shí)中的3D評(píng)估可以驗(yàn)證操作員視線。例如，通用汽車團(tuán)隊(duì)可以看到人體模型視線，以確定操作員是否可以看到制動(dòng)器應(yīng)用模塊上的配件。然后，他們可以利用VR找到以前未考慮的替代姿勢(shì)，提供足夠的視線距離。

可以使用VR更容易地驗(yàn)證當(dāng)前姿勢(shì)和替代姿勢(shì)的操作員視線

VR多人協(xié)作評(píng)審

VR協(xié)作除了人機(jī)驗(yàn)證的改進(jìn)之外，還為通用汽車多個(gè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作帶來(lái)了巨大的價(jià)值。在遠(yuǎn)程工作顯著增加時(shí)期，他們?nèi)匀荒軌蚺c設(shè)計(jì)師、工廠代表以及產(chǎn)品和制造工程師等關(guān)鍵利益相關(guān)者進(jìn)行安全協(xié)作。他們通過(guò)會(huì)議軟件進(jìn)行沉浸式會(huì)話和演示的共享。新車輛不再?gòu)念^創(chuàng)建物理模型，而是可以通過(guò)虛擬方式由工廠成員進(jìn)行評(píng)審。

與VR的合作對(duì)于通用汽車設(shè)計(jì)師，工程師和工廠人員之間的遠(yuǎn)程工作非常有幫助

通用汽車虛擬現(xiàn)實(shí)的未來(lái)

通用汽車虛擬現(xiàn)實(shí)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將來(lái)擴(kuò)大虛擬現(xiàn)實(shí)的使用范圍。他們?cè)O(shè)想提高虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中運(yùn)動(dòng)捕捉解決方案（光學(xué)或慣性）的準(zhǔn)確性，以評(píng)估和增強(qiáng)第一人稱視角能力。在抓取部件時(shí)，用VR手套替換VR控制器手柄獲得更逼真的體驗(yàn)，以及增強(qiáng)碰撞和抓取時(shí)的觸覺反饋能力，將在他們的路線圖中實(shí)現(xiàn)。

圖文素材來(lái)自通用汽車