宋培元，劉 媛，高 鵬

(1.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266000；2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的動(dòng)車組維修性驗(yàn)證系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

宋培元1，劉 媛2，高 鵬2

(1.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266000；2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041)

針對(duì)動(dòng)車組維修性驗(yàn)證方法不足的問(wèn)題，提出了采用虛擬仿真手段對(duì)維修性進(jìn)行驗(yàn)證的方法；結(jié)合動(dòng)車組系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的動(dòng)車組維修性驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，給出了維修性驗(yàn)證具體流程，研究了三維虛擬樣機(jī)建模的基本方法；虛擬維修性驗(yàn)證系統(tǒng)有效提高了動(dòng)車組維修性設(shè)計(jì)效率，縮短了研制周期，是一種實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組維修性并行優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效方法。

虛擬現(xiàn)實(shí)；動(dòng)車；維修性驗(yàn)證

0 引言

高速鐵路是現(xiàn)代社會(huì)重要的運(yùn)輸方式，中國(guó)已擁有全球最大、最高運(yùn)營(yíng)速度的鐵路網(wǎng)。截止2015年9月底，中國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到2萬(wàn)公里以上；預(yù)計(jì)到2020年底，我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程將達(dá)4萬(wàn)公里，基本覆蓋省會(huì)級(jí)50萬(wàn)人口以上城市。在高速鐵路大規(guī)模發(fā)展的背景下，如何提高動(dòng)車組的可靠性、維修性，合理優(yōu)化維修策略是保證高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全的關(guān)鍵技術(shù)。

動(dòng)車組是大型復(fù)雜產(chǎn)品，具有系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備精密等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，維修性的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)主要是在實(shí)物物理樣機(jī)上進(jìn)行的。維修工藝設(shè)計(jì)人員通過(guò)對(duì)物理樣機(jī)進(jìn)行實(shí)際操作，對(duì)產(chǎn)品的維修性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將維修性缺陷反饋給設(shè)計(jì)人員。設(shè)計(jì)人員根據(jù)反饋信息對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，通過(guò)反復(fù)的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)與方案修正，最終保證產(chǎn)品良好的維修性。由于物理樣機(jī)制作時(shí)間長(zhǎng)，造價(jià)高，因此對(duì)于動(dòng)車組這種大型復(fù)雜系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，大大增加了設(shè)計(jì)周期和研制成本。

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展，可以采用虛擬樣機(jī)代替物理樣機(jī)，進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。采用虛擬仿真的方式，可以在虛擬環(huán)境對(duì)虛擬樣機(jī)的維修過(guò)程進(jìn)行仿真，利用實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)，可以真實(shí)的反應(yīng)產(chǎn)品在維修過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題，并對(duì)產(chǎn)品的維修性設(shè)計(jì)做出評(píng)價(jià)。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)物理樣機(jī)的方式進(jìn)行產(chǎn)品維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，大大縮短了產(chǎn)品的研制時(shí)間，節(jié)約成本。

1 虛擬維修性驗(yàn)證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

基于虛擬仿真的維修性驗(yàn)證系統(tǒng)是利用虛擬維修環(huán)境，通過(guò)維修作業(yè)仿真，考察維修對(duì)象的可達(dá)性、可視性、維修人員的工作姿態(tài)、操作簡(jiǎn)便程度、維修時(shí)間、環(huán)境因素等維修性參數(shù)，并給出驗(yàn)證結(jié)果和修改建議。合理的維修性設(shè)計(jì)應(yīng)使維修人員在任何時(shí)刻觀察、操作都很方便，并且在較長(zhǎng)的時(shí)間維持某種作業(yè)姿勢(shì)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生或者盡可能少的產(chǎn)生不適和疲勞。

圖1 虛擬維修性驗(yàn)證系統(tǒng)架構(gòu)圖

基于虛擬仿真的維修性驗(yàn)證系統(tǒng)由虛擬資源管理系統(tǒng)、虛擬維修仿真平臺(tái)、故障模擬系統(tǒng)以及維修性分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。資源管理系統(tǒng)主要包括虛擬維修人員、工具、虛擬樣機(jī)等資源的管理。虛擬維修仿真平臺(tái)為維修環(huán)境、虛擬樣機(jī)、維修工具等虛擬資源提供統(tǒng)一的展示和渲染平臺(tái)，通過(guò)故障模擬系統(tǒng)控制虛擬樣機(jī)各個(gè)部件的狀態(tài)，并針對(duì)整個(gè)維修過(guò)程進(jìn)行可達(dá)性檢測(cè)、干涉和碰撞檢測(cè)為維修性指標(biāo)的分析與評(píng)價(jià)提供依據(jù)。故障模擬系統(tǒng)主要是通過(guò)故障模式管理、故障隔離程序管理等功能為虛擬故障現(xiàn)象模擬、維修過(guò)程仿真提供相關(guān)數(shù)據(jù)。維修性分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)虛擬維修仿真平臺(tái)對(duì)維修過(guò)程仿真中的碰撞檢測(cè)、維修時(shí)間、干涉檢測(cè)的結(jié)果，對(duì)維修性的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。

1)虛擬維修人員管理系統(tǒng)。

虛擬人員全尺寸模型管理：虛擬維修人員模型管理采用人體全尺寸模型管理，按照《用于機(jī)械安全的人類功效學(xué)設(shè)計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)，建立身高、體后、兩肘間寬、臂長(zhǎng)、手長(zhǎng)等關(guān)鍵人體指標(biāo)參數(shù)管理庫(kù)。根據(jù)維修作業(yè)環(huán)境的不同，采取的作業(yè)姿勢(shì)的不同，對(duì)于人體不同的關(guān)鍵尺寸設(shè)計(jì)采用第95百分位數(shù)或者第5百分位數(shù)。例如，當(dāng)采用全身進(jìn)入機(jī)械內(nèi)部的方式進(jìn)行維修時(shí)，身高、體厚等參數(shù)采用第95百分位人員的統(tǒng)計(jì)值；當(dāng)采用前臂進(jìn)入的方式進(jìn)行維修時(shí)，前臂直徑，拳直徑、大臂直徑等參數(shù)采用第95百分位人員的統(tǒng)計(jì)數(shù)值，臂長(zhǎng)、手長(zhǎng)等參數(shù)采用第5百分位人員的統(tǒng)計(jì)數(shù)值。因此，采用人體全尺寸模型對(duì)虛擬維修人員進(jìn)行管理可以確保維修驗(yàn)證系統(tǒng)的驗(yàn)證結(jié)果適用于90%的人群。

骨骼管理：骨骼管理包括對(duì)骨骼幾何模型、骨骼數(shù)學(xué)模型的管理，以及利用關(guān)節(jié)動(dòng)畫(huà)與關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)結(jié)合對(duì)骨骼動(dòng)畫(huà)進(jìn)行控制算法的管理。

皮膚管理：皮膚管理包括對(duì)虛擬人外形皮膚的管理以及針對(duì)不同皮膚的變形算法的管理。

姿態(tài)管理：姿態(tài)管理是對(duì)虛擬人建立姿態(tài)庫(kù)，對(duì)維修過(guò)程中的人物姿態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，并對(duì)姿態(tài)隨保持時(shí)間的舒適度評(píng)價(jià)體系進(jìn)行管理。

動(dòng)作管理：動(dòng)作管理主要對(duì)虛擬人在維修過(guò)程中的典型動(dòng)作建立動(dòng)作庫(kù)，對(duì)動(dòng)作幅度、動(dòng)作范圍、維修效率等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

2)虛擬工具管理系統(tǒng)。

模型管理：在設(shè)備的維修過(guò)程中使用到大量的通用、專用維修工具，模型管理是對(duì)維修性虛擬驗(yàn)證平臺(tái)中的所用虛擬工具的幾何模型進(jìn)行統(tǒng)一管理。

工具屬性管理：工具屬性管理主要是對(duì)工具的尺寸、重量、類型、描述信息、操作對(duì)象、工作約束等相關(guān)屬性進(jìn)行管理。

選取與釋放：工具的選取與釋放是通過(guò)碰撞檢測(cè)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，在虛擬工具系統(tǒng)中，定義工具的碰撞包圍盒、工具操作部位等信息，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。

操作控制：工具的操作控制是針對(duì)工具的功能、操作對(duì)象進(jìn)行分析，對(duì)工具的完整操作行程的操作軌跡、操作方式進(jìn)行統(tǒng)一管理，并通過(guò)碰撞檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整工具的操作軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)工具的操作控制。

3)虛擬樣機(jī)系統(tǒng)。

虛擬樣機(jī)系統(tǒng)主要包括模型處理模塊、樣機(jī)裝配模塊和樣機(jī)行為建模模塊等功能組成。模型處理模塊主要實(shí)現(xiàn)模型格式轉(zhuǎn)換功能和模型輕量化功能，將樣機(jī)的工程模型，通過(guò)格式轉(zhuǎn)換與模型的輕量化處理加載到維修性驗(yàn)證系統(tǒng)的模型庫(kù)中。虛擬樣機(jī)裝配模塊主要包括模型結(jié)構(gòu)管理、裝配關(guān)系管理、裝配方位關(guān)系等功能，通過(guò)解析模型的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)關(guān)系，獲取模型的裝配關(guān)系和相互約束關(guān)系，作為維修流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。樣機(jī)行為建模模塊主要包括行為定義、交互屬性定義、行為約束定義等相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)對(duì)樣機(jī)的工作原理進(jìn)行分析，對(duì)樣機(jī)的行為模式，零部件間的行為約束進(jìn)行建模，獲得樣機(jī)的行為模型，作為維修結(jié)果的原理驗(yàn)證模型。

4)虛擬維修仿真平臺(tái)。

虛擬維修仿真平臺(tái)主要包括三維仿真引擎、設(shè)備維修仿真管理、設(shè)備維修檢測(cè)等功能模塊。在三維仿真引擎中主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)景、材質(zhì)、紋理、燈光與渲染、骨骼動(dòng)畫(huà)、粒子特效等內(nèi)容的管理。為虛擬維修仿真平臺(tái)提供多種維修場(chǎng)景，可以根據(jù)設(shè)備維修的實(shí)際條件對(duì)維修環(huán)境、廠房車間規(guī)格、燈光條件、天氣條件等進(jìn)行選擇和配置。設(shè)備維修仿真主要實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的拆卸、裝配過(guò)程的仿真，設(shè)備維修的故障隔離過(guò)程、故障排除程序和維護(hù)工藝流程的仿真。設(shè)備維修檢測(cè)模塊通過(guò)對(duì)維修仿真流程實(shí)施動(dòng)態(tài)的碰撞檢測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)維修的可達(dá)性、可視性檢測(cè)和維修過(guò)程中的碰撞檢測(cè)，以及維修完成后，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的零部件干涉情況檢測(cè)，為維修性的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

5)維修性分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

維修性分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要包括維修可視性分析與評(píng)價(jià)、可達(dá)性分析與評(píng)價(jià)和分析報(bào)告生成等功能模塊。

維修可視性是指在設(shè)備維修過(guò)程中，對(duì)被維修物體的視覺(jué)上的通達(dá)性，即從一個(gè)或多個(gè)位置所能看到的范圍一級(jí)可見(jiàn)程度。維修可視性分析與評(píng)價(jià)采用可視錐法進(jìn)行維修可視性的分析與評(píng)價(jià)。根據(jù)《軍事裝備和設(shè)施的人機(jī)工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》可以確定當(dāng)頭部保持直立不動(dòng)僅雙眼轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，人類最大視野范圍在水平線向上25度向下35度，左右各35度的范圍內(nèi)；人類最佳視野范圍在水平線0度至向下30度，左右各15度范圍內(nèi)。根據(jù)人類最佳視野以及最大視野建立最佳視野和最大視野的可視錐，進(jìn)而對(duì)設(shè)備維修可視性進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般研究認(rèn)為當(dāng)被維修工件位于最佳視野范圍內(nèi)的可視性評(píng)價(jià)值取0.7～1，位于最大視野范圍內(nèi)的可視性評(píng)價(jià)值去0.4～0.7。

維修可達(dá)性是指在設(shè)備維修過(guò)程中，被維修或更換工件可接近的容易程度。設(shè)備維修可達(dá)性通過(guò)碰撞實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括實(shí)物可達(dá)性和操作可達(dá)性兩部分內(nèi)容。實(shí)物可達(dá)性評(píng)價(jià)是指維修人選擇所用工具后，按照一定的規(guī)劃路徑進(jìn)入維修空間，對(duì)人員、工具是否與其他物體發(fā)生碰撞，維修工件是否可達(dá)等作出評(píng)價(jià)。操作可達(dá)性評(píng)價(jià)是指在維修過(guò)程中對(duì)維修人員及維修工具是否有足夠的操作空間，人員姿勢(shì)是否舒適等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖2 維修性驗(yàn)證系統(tǒng)工作流程

分析報(bào)告主要包括維修方案、流程檢測(cè)和評(píng)價(jià)結(jié)果三部分組成。維修方案是指對(duì)維修步驟、選擇的虛擬維修人員參數(shù)、使用工具等內(nèi)容進(jìn)行記錄和展示。流程檢測(cè)是指對(duì)維修過(guò)程中人員和工具的運(yùn)動(dòng)軌跡以及碰撞結(jié)果進(jìn)行記錄和展示。評(píng)價(jià)結(jié)果是指對(duì)維修可視性和可達(dá)性通過(guò)相關(guān)評(píng)價(jià)模塊獲得的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行記錄和展示。為設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)備方案修改提供依據(jù)。

2 維修性驗(yàn)證流程設(shè)計(jì)

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的動(dòng)車維修性驗(yàn)證系統(tǒng)的工作流程如下圖所示。具體工作流程如下：

1)進(jìn)入動(dòng)車組維修性驗(yàn)證系統(tǒng)，選擇維修場(chǎng)景，包括維修廠房、場(chǎng)地的選擇，配置天氣、燈光等光線條件。

2)選擇需要維修的設(shè)備，并注入相關(guān)故障。系統(tǒng)將被維修設(shè)備以及廠房等加載到三維展示區(qū)，構(gòu)建維修環(huán)境。

3)確定故障模式，制定故障隔離程序和故障維修程序。

4)在人體模型庫(kù)中選擇人體模型并配置關(guān)鍵參數(shù)，在工具庫(kù)中選擇維修過(guò)程中所需的維修工具，系統(tǒng)將人體模型和工具加入虛擬維修場(chǎng)景中，完成維修準(zhǔn)備工作。

5)虛擬維修人員進(jìn)入維修空間，通過(guò)實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)和可視錐法進(jìn)行維修可視性、實(shí)體可達(dá)性判斷，若維修對(duì)象不在可達(dá)空間和可視范圍內(nèi)，則遍歷人體模型所有可達(dá)路徑，對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行重新規(guī)劃，直至操作對(duì)象處于維修人員和工具的可達(dá)空間和可是范圍內(nèi)，確定運(yùn)動(dòng)路徑并進(jìn)行記錄。

6)確定維修人員姿態(tài)，對(duì)人體姿態(tài)舒適度進(jìn)行判斷，若人體姿態(tài)不符合人體關(guān)節(jié)的正常運(yùn)動(dòng)范圍，在滿足被維修對(duì)象可視性和實(shí)體可達(dá)性的基礎(chǔ)上，調(diào)整維修人員姿態(tài)，遍歷人體模型所有可能姿態(tài)，最終確定維修人員合理維修姿態(tài)并進(jìn)行記錄。

7)進(jìn)行操作可達(dá)性評(píng)價(jià)，通過(guò)實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)，判斷維修人員在動(dòng)車組維修過(guò)程中虛擬工具、虛擬維修人員是否與維修對(duì)象發(fā)生干涉或者碰撞，若發(fā)生碰撞綜合調(diào)整維修人員姿態(tài)和維修工具操作幅度，重新進(jìn)行碰撞檢測(cè)，直至在維修過(guò)程中維修人員、工具與被維修對(duì)象之間無(wú)碰撞發(fā)生。最終確定維修人員位置姿態(tài)和維修工具的操作路徑，并進(jìn)行記錄。

8)當(dāng)對(duì)故障隔離程序以及故障排除程序中的每個(gè)步驟確定好最優(yōu)的可達(dá)路徑以及維修位置、操作姿態(tài)、工具操作路徑后，對(duì)維修過(guò)程進(jìn)行模擬。

9)綜合各個(gè)維修步驟的可達(dá)路徑、操作姿態(tài)和虛擬工具的重量、操作范圍、操作方式等綜合因素對(duì)各個(gè)維修步驟的維修時(shí)間進(jìn)行分析與評(píng)定。

10)根據(jù)各個(gè)維修步驟的維修時(shí)間以及維修過(guò)程中的人員姿態(tài)對(duì)各個(gè)維修步驟的舒適性進(jìn)行分析已經(jīng)等級(jí)評(píng)定。

11)綜合各個(gè)維修步驟的可達(dá)性、可視性、維修時(shí)間、操作人員舒適度，對(duì)整個(gè)維修過(guò)程進(jìn)行整體分析與評(píng)價(jià)，得出分析報(bào)告，并提出設(shè)計(jì)修改建議。

3 虛擬樣機(jī)建模技術(shù)

動(dòng)車組系統(tǒng)屬于大型、復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)，主要包括車體系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)等，基于模塊化理論對(duì)動(dòng)車組的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，進(jìn)行虛擬樣機(jī)建模。動(dòng)車組虛擬樣機(jī)主要是用于對(duì)動(dòng)車組的實(shí)際機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、故障模式進(jìn)行展現(xiàn)，并對(duì)故障排除或維護(hù)方案的正確性、合理性進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)創(chuàng)新性、維修性設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試評(píng)估與驗(yàn)證。因此，動(dòng)車組虛擬樣機(jī)必須在外觀、機(jī)械結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)關(guān)系、功能狀態(tài)、交互模式等諸多方面與實(shí)際設(shè)計(jì)方案一致。

在外觀與機(jī)械結(jié)構(gòu)建模方面，利用CAD數(shù)據(jù)，建立三維幾何模型，要求三維模型參數(shù)與CAD設(shè)計(jì)參數(shù)保持一致，以保證虛擬樣機(jī)與設(shè)計(jì)方案的一致性；在結(jié)構(gòu)層次與關(guān)聯(lián)關(guān)系建模方面，首先對(duì)產(chǎn)品的分解結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)，進(jìn)而在虛擬模型中對(duì)三維模型建立相同的產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)；在功能狀態(tài)建模方面，對(duì)設(shè)備的功能、輸入輸出關(guān)系、設(shè)備相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行抽象描述，并將抽象出的邏輯關(guān)系與虛擬模型進(jìn)行綁定；在交互性建模方面，包括設(shè)備操作交互性和維修交互性建模，分析設(shè)備各個(gè)零部件之間的裝配以及約束關(guān)系，建立三維模型中各個(gè)零部件之間的關(guān)系，對(duì)模型的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行約束。

虛擬維修數(shù)字樣機(jī)是在動(dòng)車組設(shè)計(jì)原型的基礎(chǔ)上，對(duì)其原理、工作機(jī)制、裝配約束等進(jìn)行分析建立的具備特定邏輯關(guān)系的三維數(shù)據(jù)模型。借助于虛擬數(shù)字樣機(jī)可以有效的對(duì)設(shè)備維修性進(jìn)行驗(yàn)證，輔助設(shè)計(jì)工作，對(duì)設(shè)備的拆裝維修過(guò)程進(jìn)行直觀展示、分析與評(píng)價(jià)。

4 結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)車組維修性分析與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文對(duì)利用虛擬仿真的方式對(duì)動(dòng)車組維修過(guò)程進(jìn)行仿真，并通過(guò)動(dòng)態(tài)碰撞檢測(cè)等方式對(duì)維修性進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)價(jià)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)與研究。用以解決傳統(tǒng)物理樣機(jī)進(jìn)行維修性驗(yàn)證的設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題。后續(xù)應(yīng)結(jié)合動(dòng)車組各個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)虛擬樣機(jī)具體建模方法進(jìn)行進(jìn)一步研究。

[1] 盧春房.中國(guó)高速鐵路[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2013.

[2] 盧春房．高速鐵路動(dòng)態(tài)驗(yàn)收[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2015.

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[4] 袁修干，莊達(dá)民．人機(jī)工程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002

[5] Sung W T, Ou S C．Using virtual reality technologies for manufacturing applications[J]． International Journal of Computer Applications in Technology, 2003, 17(4)：213-219.

Research and Design of EMU Maintainability Verification System Based on Virtual Reality

Song Peiyuan1,Liu Yuan2, Gao Peng2

(1.CRRC Qingdao SiFang Locomotive & Rolling Stock Co.，Ltd.，Qingdao 266000,China; 2.China Aerospace Measyrement&Control Technology Co.，Ltd.,Beijing 100041, China)

Aiming at the insufficiency of maintainability verification method of the EMU, the method of verifying the maintainability by means of virtual simulation is put forward. Based on the characteristics of the EMU system, the scheme of maintenance verification system of EMU based on virtual reality is designed, the specific process of maintainability verification is proposed, and the basic method of 3D virtual prototyping is studied. The virtual maintainability verification system effectively improves the maintainability design efficiency of the EMU and shortens the development cycle, which is an effective method to realize the optimization maintenance parallel design of the EMU.

virtual reality; EMU; maintainability verification

2017-02-07；

2017-03-14。

宋培元(1979-)，男，山西代縣人，工程師，主要從事動(dòng)車組運(yùn)用檢修技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2017)05-0228-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.05.063

TP273

A