AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝配研究的全面資料說(shuō)明

　　在過(guò)去的二十年中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）已經(jīng)受到了越來(lái)越多的制造技術(shù)社區(qū)研究人員的關(guān)注，因?yàn)榛凇霸龃蠡F(xiàn)實(shí)技術(shù)可以應(yīng)用于解決各種各樣的問(wèn)題在整個(gè)組裝在一個(gè)產(chǎn)品的生命周期階段，例如規(guī)劃、設(shè)計(jì)、人體工程學(xué)評(píng)估、操作指導(dǎo)和培訓(xùn)。然而，據(jù)作者所知，還沒(méi)有對(duì)基于AR的裝配系統(tǒng)進(jìn)行全面的審查。本旨在簡(jiǎn)要概述1990年至2015年發(fā)表的基于AR的裝配系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)、特點(diǎn)和廣泛應(yīng)用。在這些入選的文章中，有三分之二是在2005年至 2015年間發(fā)表的，被認(rèn)為是近期的相關(guān)作品，我們將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)討論。此外，還將討論目前的限制因素和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　裝配是將各個(gè)零件組合在一起，形成具有良好附加值的成品。根據(jù)Whitney的說(shuō)法，它是將單元制造流程與業(yè)務(wù)流程聯(lián)系起來(lái)的頂點(diǎn)流程。因此，許多業(yè)務(wù)和技術(shù)策略已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)，以應(yīng)對(duì)制造業(yè)不斷面臨的挑戰(zhàn)。如今，競(jìng)爭(zhēng)激烈的商業(yè)環(huán)境使得創(chuàng)新產(chǎn)品的上市時(shí)間越來(lái)越少，而協(xié)同制造環(huán)境要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生命周期中各利益相關(guān)者之間實(shí)時(shí)的信息交流的趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是一套創(chuàng)新和有效的人機(jī)交互（HCI）技術(shù)，有潛力解決這些問(wèn)題。AR通過(guò)在真實(shí)世界中嵌入虛擬對(duì)象與真實(shí)對(duì)象共存和交互，豐富了用戶體驗(yàn)真實(shí)世界的方式。在過(guò)去的20年里， AR已經(jīng)從基于標(biāo)記的發(fā)展到無(wú)標(biāo)記的，以及最近的移動(dòng)上下文感知方法，這些方法可以將AR引入移動(dòng)和組裝車(chē)間的上下文。隨著IBM.HP、Sony、谷歌等多家知名企業(yè)和高校在AR領(lǐng)域的不斷努力，這項(xiàng)新技術(shù)已成功應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、維修、文化遺產(chǎn) 、教育等多個(gè)領(lǐng)域。尤其值得一提的是，谷歌玻璃是一種緊湊、輕便的光學(xué)透明單眼顯示器，它提供了AR的兩個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，即在視野中粘貼信息，不存在任何膜負(fù)擔(dān)，可以即時(shí)獲取信息。

　　AR已被實(shí)現(xiàn)來(lái)解決一系列廣泛的問(wèn)題，在一種產(chǎn)品，的生命周期的裝配階段中， 例如規(guī)劃、設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)評(píng)估、操作指導(dǎo)和培訓(xùn)，通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)虛擬對(duì)象指令、視覺(jué)輔助和工業(yè)組件）與真實(shí)對(duì)象和環(huán)境共存和交互的增強(qiáng)環(huán)境。在這樣一個(gè)增強(qiáng)的環(huán)境中，用戶可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的反饋和虛擬的內(nèi)容，從而分析計(jì)劃產(chǎn)品的行為和屬性，獲得物理和虛擬樣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，許多評(píng)審工作總結(jié)了AR裝配中的最先進(jìn)的系統(tǒng)。Ong等人對(duì)制造業(yè)AR進(jìn)行了全面的綜述， fit-georgell 10］對(duì)工業(yè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（industrial augmented reality， IAR）進(jìn)行了研究。Nee et al.回顧了AR在設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)，同時(shí)也回顧了AR在設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用。Leu et al.報(bào)道了用于裝配仿真、規(guī)劃和培訓(xùn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）模型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法的最新進(jìn)展。然而，盡管近年來(lái)在AR裝配方面有大里的工作，但并沒(méi)有嚴(yán)格的文件對(duì)AR在裝配任務(wù)中的最新工作進(jìn)行審查。因此，本文的目的是通過(guò)對(duì)AR裝配主流研究現(xiàn)狀的總結(jié)，突出研究的集中性和稀缺性，總結(jié)存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，提出解決這些問(wèn)題和挑戰(zhàn)的方案，預(yù)測(cè)未來(lái)的研究和發(fā)展趨勢(shì)，來(lái)填補(bǔ)這一空白。本審查的其余部分組織如下。第2節(jié)概述了機(jī)械裝配中的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。第3節(jié)審查AR組裝應(yīng)用程序。第4節(jié)討論了限制AR裝配系統(tǒng)發(fā)展的問(wèn)題和未來(lái)的趨勢(shì)。第5節(jié)總結(jié)和總結(jié)了審查，并審查了未來(lái)的趨勢(shì)。