传统大型制造业企业在进行产品研发时往往需要基于物理样机开展造型设计评审、数字样机评审、人机工程校核等评审工作，每次设计修改都需要制作对应的物理样机，进行多轮迭代，消耗大量经济成本与时间成本。虚拟现实辅助工程技术具有实时性、交互性、直观性以及工程性特点，能够真实模拟产品设计与制造的各个关键环节，帮助用户在产品设计早期开展造型设计评审、数字样机评审、人机工程仿真分析、虚拟维修验证等应用，减少物理样机的制作数量，从而降低产品研发成本，提升验证效率，缩短产品研发周期。
图 1 系统方案在服务制造业用户的过程中，我们结合自身研发的能力与优势，积累并总结出一套面向制造业用户的、基于柔性台架的虚拟现实辅助工程系统解决方案。本方案由SoErgo软件、VR头盔等、光学动捕系统、柔性台架构成。其中，SoErgo软件构建仿真应用场景，通过动捕采集的数据实时驱动数字人体与模型，并进行可视性、可达性、舒适度、疲劳度等仿真分析工作；VR头盔给用户带来高逼真度的沉浸式交互体验，实现真实世界和虚拟场景同步联动；光学动捕系统采集人体和台架的位置与姿态数据；柔性台架提供触觉反馈，辅助提高沉浸式体验。
本方案能够很好的满足广大制造业用户前期对于产品设计进行多维度仿真、验证与分析的需求。具备以下特点：
· 行业适用范围广
适用于各类制造行业产品的仿真验证，尤其针对产品结构复杂、研发周期长的行业，如汽车、重工、轨道交通、兵器、航空、航天等。
图 2 适用行业
图 3 虚实匹配度高· 抗遮挡性强
在进行人机工程仿真时，即使部分身体被遮挡也能正确获取到人体的姿态数据，不发生抖动与变形；如图4所示，虽然背部的标记点被座椅遮挡，但仍然获取到了正确的人体姿态。
图 4 抗遮挡性强本方案可以帮助制造业用户减少对物理样机的依赖，将部分物理样机替换为虚拟样机，将原本滞后的设计评审提前，在产品研发初期便可以开展多维度的仿真设计评审，从而发现设计问题，并提前进行修改与优化，加快产品迭代，提高产品的设计质量，减少后期整改的时间与成本。目前主要应用场景如下所示。
图 5 应用场景
图 6 虚实动作同步/HMI交互验证
图 7 反光虚像验证
图 8 虚拟维修验证除上述应用场景之外，未来可在此平台的基础上扩展其他方向的应用，如可以在驾驶的仿真环境中开展动态视野仿真、智能座舱交互等；也可结合眼动、心电、脑电等生理数据采集设备，对驾驶员开车时的注意力分配、疲劳驾驶、认知负荷等应用方向进行分析验证。将更多的设计验证工作基于柔性台架与数字样机展开，可以有效地提高产品的用户体验设计，加速智能座舱的设计迭代，获得更有竞争力的产品。
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