船舶狭小空间虚拟人维修姿态建模技术

作     者：罗明宇 骆晓萌 朱文敏 张磊 范秀敏 LUO Mingyu;LUO Xiaomeng;ZHU Wenmin;ZHANG Lei;FAN Xiumin

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海船舶工艺研究所上海200032 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2021年第41卷第8期

页      面：2466-2472页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：工业和信息化部项目 

主　　题：虚拟人建模 狭小空间 姿态库 空间匹配 多目标优化 

摘      要：针对现有虚拟人仿真技术在船舶狭小空间维修作业中存在的效率低下、需要较多人工干预、仿真成本高等问题,提出一种虚拟人姿态混合建模仿真技术。根据狭小空间中人体维修作业的特点,将虚拟人姿态建模分为虚拟人躯干及下肢姿态建模与虚拟人手臂姿态建模两部分。首先,提出一种基于姿态库的狭小空间姿态自动匹配算法,以确定虚拟人在狭小空间中的操作位置与姿态;在此基础上,建立多目标优化模型对手臂姿态进行求解,并实现维修仿真姿态的生成。以某型船舶机舱罐体阀门维修为例的实验结果表明,所提方法可以实现虚拟人姿态的自动定位与生成,且可有效提高维修仿真效率。