傳統(tǒng)大型制造業(yè)企業(yè)在進行產品研發(fā)時往往需要基于物理樣機開展造型設計評審、數(shù)字樣機評審、人機工程校核等評審工作，每次設計修改都需要制作對應的物理樣機，進行多輪迭代，消耗大量經濟成本與時間成本。虛擬現(xiàn)實輔助工程技術具有實時性、交互性、直觀性以及工程性特點，能夠真實模擬產品設計與制造的各個關鍵環(huán)節(jié)，幫助用戶在產品設計早期開展造型設計評審、數(shù)字樣機評審、人機工程仿真分析、虛擬維修驗證等應用，減少物理樣機的制作數(shù)量，從而降低產品研發(fā)成本，提升驗證效率，縮短產品研發(fā)周期。

在服務制造業(yè)用戶的過程中，我們結合自身研發(fā)的能力與優(yōu)勢，積累并總結出一套面向制造業(yè)用戶的、基于柔性臺架的虛擬現(xiàn)實輔助工程系統(tǒng)解決方案。本方案由SoErgo軟件、VR頭盔等、光學動捕系統(tǒng)、柔性臺架構成。其中，SoErgo軟件構建仿真應用場景，通過動捕采集的數(shù)據(jù)實時驅動數(shù)字人體與模型，并進行可視性、可達性、舒適度、疲勞度等仿真分析工作；VR頭盔給用戶帶來高逼真度的沉浸式交互體驗，實現(xiàn)真實世界和虛擬場景同步聯(lián)動；光學動捕系統(tǒng)采集人體和臺架的位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)；柔性臺架提供觸覺反饋，輔助提高沉浸式體驗。

本方案能夠很好的滿足廣大制造業(yè)用戶前期對于產品設計進行多維度仿真、驗證與分析的需求。具備以下特點：

· 行業(yè)適用范圍廣

?????? 適用于各類制造行業(yè)產品的仿真驗證，尤其針對產品結構復雜、研發(fā)周期長的行業(yè)，如汽車、重工、軌道交通、兵器、航空、航天等。

· 功能集成度高
?????? 僅需一款SoErgo軟件即可開展造型設計評審、數(shù)字樣機評審、人機工程仿真分析、虛擬維修驗證等應用。?· 虛實匹配度高
?????? 虛實匹配高體現(xiàn)在兩個方面，位置匹配精度小于1mm，系統(tǒng)延遲小于0.05s。如下圖所示，當真實世界中水杯和方向盤接觸時，虛擬環(huán)境中水杯和方向盤的間隙為0.07mm。

· 抗遮擋性強
?????? 在進行人機工程仿真時，即使部分身體被遮擋也能正確獲取到人體的姿態(tài)數(shù)據(jù)，不發(fā)生抖動與變形；如圖4所示，雖然背部的標記點被座椅遮擋，但仍然獲取到了正確的人體姿態(tài)。

本方案可以幫助制造業(yè)用戶減少對物理樣機的依賴，將部分物理樣機替換為虛擬樣機，將原本滯后的設計評審提前，在產品研發(fā)初期便可以開展多維度的仿真設計評審，從而發(fā)現(xiàn)設計問題，并提前進行修改與優(yōu)化，加快產品迭代，提高產品的設計質量，減少后期整改的時間與成本。目前主要應用場景如下所示。

除上述應用場景之外，未來可在此平臺的基礎上擴展其他方向的應用，如可以在駕駛的仿真環(huán)境中開展動態(tài)視野仿真、智能座艙交互等；也可結合眼動、心電、腦電等生理數(shù)據(jù)采集設備，對駕駛員開車時的注意力分配、疲勞駕駛、認知負荷等應用方向進行分析驗證。將更多的設計驗證工作基于柔性臺架與數(shù)字樣機展開，可以有效地提高產品的用戶體驗設計，加速智能座艙的設計迭代，獲得更有競爭力的產品。