| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-18页 |
| 1.2.1 大型复杂装备辅助维修技术 | 第11-14页 |
| 1.2.2 混合现实关键维修技术 | 第14-17页 |
| 1.2.3 数字孪生技术 | 第17-18页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第18-21页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第19-21页 |
| 2 数字孪生驱动的设备维修MR辅助指导系统总体设计 | 第21-30页 |
| 2.1 系统需求分析 | 第21-23页 |
| 2.1.1 矿用设备维修特点 | 第21页 |
| 2.1.2 DT+MR辅助维修指导方法 | 第21-23页 |
| 2.2 系统功能分析 | 第23-24页 |
| 2.3 系统总体方案设计 | 第24-27页 |
| 2.3.1 设备故障维修MR辅助指导数字孪生模型 | 第24-26页 |
| 2.3.2 系统整体架构 | 第26-27页 |
| 2.4 系统主要模块实现 | 第27-29页 |
| 2.4.1 故障分析与数据匹配模块 | 第27-28页 |
| 2.4.2 MR故障维修指导模块 | 第28页 |
| 2.4.3 维修环境感知与注册融合模块 | 第28页 |
| 2.4.4 信息交互模块 | 第28-29页 |
| 2.5 小结 | 第29-30页 |
| 3 矿用设备机械故障分析与维修行为建模 | 第30-39页 |
| 3.1 故障树分析法 | 第30-34页 |
| 3.1.1 故障树 | 第30页 |
| 3.1.2 故障树分析 | 第30-31页 |
| 3.1.3 矿用设备关键零部位故障树分析 | 第31-34页 |
| 3.2 维修过程行为树设计 | 第34-38页 |
| 3.2.1 虚拟维修指导过程需求分析 | 第34-35页 |
| 3.2.2 虚拟维修过程行为树设计 | 第35-38页 |
| 3.2.3 矿用设备关键零部位虚拟维修指导系统行为树应用 | 第38页 |
| 3.3 小结 | 第38-39页 |
| 4 基于MR的设备故障辅助维修指导方法研究 | 第39-55页 |
| 4.1 维修环境感知 | 第39-41页 |
| 4.2 基于BIM-Unity3D-Holo Lens的设备三维建模 | 第41-42页 |
| 4.3 基于Unity3D的 MR辅助维修环境构建 | 第42页 |
| 4.4 空间坐标虚实映射 | 第42-44页 |
| 4.4.1 建立虚实空间坐标系 | 第42-44页 |
| 4.4.2 虚实坐标系之间的转换 | 第44页 |
| 4.5 基于三维注册的虚实模型融合方法 | 第44-49页 |
| 4.5.1 基于人工标识的三维注册融合算法 | 第45-48页 |
| 4.5.2 基于自然特征点的三维注册融合 | 第48-49页 |
| 4.6 维修指导过程的流程化表达 | 第49-54页 |
| 4.6.1 维修指导标准示意图序列设计 | 第50-52页 |
| 4.6.2 维修指导流程虚拟仿真片段设计 | 第52页 |
| 4.6.3 基于ID序列匹配的维修过程虚拟化表达 | 第52-54页 |
| 4.7 小结 | 第54-55页 |
| 5 矿用设备维修指导系统信息交互集成 | 第55-67页 |
| 5.1 虚实空间数据交互反馈机制 | 第55-56页 |
| 5.2 故障数据交互 | 第56-60页 |
| 5.2.1 确定设备故障类别 | 第57-58页 |
| 5.2.2 混合现实设备数据库通讯 | 第58页 |
| 5.2.3 维修指导过程的数据驱动 | 第58-60页 |
| 5.3 混合现实人机交互系统 | 第60-64页 |
| 5.3.1 GUI交互界面设计 | 第60-62页 |
| 5.3.2 视线跟踪 | 第62-64页 |
| 5.3.4 手势识别 | 第64页 |
| 5.3.5 语音交互 | 第64页 |
| 5.4 远程专家在线交互技术 | 第64-66页 |
| 5.5 小结 | 第66-67页 |
| 6 实验验证与分析 | 第67-76页 |
| 6.1 实验方案设计 | 第67-69页 |
| 6.1.1 实验方案及目的 | 第67页 |
| 6.1.2 系统实验平台组成 | 第67-68页 |
| 6.1.3 混合现实平台的建立与发布 | 第68-69页 |
| 6.2 系统功能调试与实现 | 第69-74页 |
| 6.2.1 故障分析与数据匹配实验 | 第70页 |
| 6.2.2 维修环境感知与虚实注册融合实验 | 第70-72页 |
| 6.2.3 人机交互实验 | 第72页 |
| 6.2.4 故障维修指导实验 | 第72-74页 |
| 6.3 小结 | 第74-76页 |
| 7 结论与展望 | 第76-78页 |
| 7.1 结论 | 第76-77页 |
| 7.2 展望 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 附录 | 第84页 |
