基于虛擬現(xiàn)實(shí)的人性化車間設(shè)計(jì).pdf

1、人性化車間是建立在對(duì)車間進(jìn)行科學(xué)、理性、系統(tǒng)的分析基礎(chǔ)之上，以人為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在科學(xué)與藝術(shù)、技術(shù)與人性之間取得平衡的車間。人性化車間能夠有效減少車間事故的發(fā)生，增加工人工作的積極性，提高車間的經(jīng)濟(jì)效益，最大限度地發(fā)揮車間的綜合效能，因此對(duì)人性化車間的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)屬于人性化技術(shù)，能夠提供視、聽、觸摸等多種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知，讓設(shè)計(jì)人員沉浸在虛擬環(huán)境中，發(fā)揮想象力，進(jìn)行交互設(shè)計(jì)。 本課題將虛

2、擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到對(duì)人性化車間的研究上，提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)的人性化車間設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下： (1).在對(duì)人性化的內(nèi)涵和外延進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，引入人性化車間的概念，分析了人性化車間的形成因素，提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)的人性化車間設(shè)計(jì)的技術(shù)路線，指出課題的研究方法和研究對(duì)象。 (2).以車間物流費(fèi)用最低和設(shè)備占用面積最小為組合優(yōu)化目標(biāo)，建立設(shè)備布局優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，使用遺傳算法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，得到車間設(shè)備

3、的初始布局，并以該數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)開發(fā)設(shè)備布局設(shè)計(jì)軟件。 (3).基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬車間，以便布局設(shè)計(jì)人員能在虛擬車間中對(duì)初始布局進(jìn)行交互式調(diào)整，從而得到在車間物流費(fèi)用、設(shè)備占用面積、布局安全性和整齊美觀性等方面綜合最優(yōu)的布局。在構(gòu)建虛擬車間的過程中，涉及到車間相關(guān)實(shí)體模型的創(chuàng)建與優(yōu)化、JSP和VRML的互動(dòng)、虛擬場景的交互方式以及交互過程中對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問等內(nèi)容。 (4).研究車間照明質(zhì)量要求和常用的照明方式與照度計(jì)

4、算方法，提出車間照明的設(shè)計(jì)流程，應(yīng)用照明計(jì)算軟件對(duì)車間照明進(jìn)行計(jì)算，為人性化車間的評(píng)價(jià)作準(zhǔn)備。 (5).分析車間噪聲的常用評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，研究噪聲控制的原則與方法，在此基礎(chǔ)上提出車間噪聲的控制方法，應(yīng)用噪聲模擬軟件對(duì)車間聲場進(jìn)行模擬分析，為人性化車間的評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。 (6).應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)人性化車間進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括車間設(shè)備布局、車間照明和車間噪聲三個(gè)方面，以此為根據(jù)提出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立權(quán)重值，確定隸屬