VR／AR与智能制造：应用领域、核心技术

陈和恩 何汉武 吴悦明

关键词：智能制造;VR/AR;核心技术;交互技术

0引言

智能制造（Intelligent Manufacturing）是制造技術、数字技术、智能技术及新一代信息技术的融合。数字技术是制造装备智能化、设计过程智能化、加工工艺优化、管理信息化和服务敏捷化、远程化的关键。

为了使制造业变得越来越智能，新的智能制造系统需要无缝连接物理世界和数字世界。虚拟现实/增强现实，即VR（Virtual Realilv）/AR（AugmentedRealitv），因为具有强大的数据可视化和交互性、沉浸性的特点而被誉为是一种可以拓展人类感知能力、改变产品形态和服务模式的新兴技术。对制造业而言，其改变了产品研发过程中的信息流;为制造过程提供可视化、辅助和扩展空间;有助于在开发过程的早期阶段发现并避免设计错误;减少了物理原型的数量，并为企业节省了时间和成本。在许多智能制造应用中，VR/AR被认为是改善和加速产品和工艺开发的宝贵工具。

VR/AR作为新一代计算平台，支持人类对智能制造系统产生的大量数据进行实时的、与生产背景相关的可视化访问。虽然人工智能、数字化技术取得长足发展，但很长一段时间内人类仍将在制造操作中扮演着不可或缺的角色，VR/AR是实现以人为本的智能制造的核心技术。

虚拟现实技术具有“3I”的基本特性：沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和想象（Imagina-tion）。增强现实技术具有3个基本特征：虚实融合、实时交互以及三维注册。

VR/AR主要有可视化模块、传感器模块、跟踪模块、交互模块4个功能模块，具体如下。

（1）可视化模块

增强现实的可视化模块显示虚实融合的内容。……