近些年來,面對航空市場巨大的需求,在航空產(chǎn)品維修設計領域內(nèi)有了更高的要求,同時對機務人員的職業(yè)安全和風險問題也日趨重視,其中機務人員對航空復雜設備的拆裝、維修、保障等作業(yè)要求更為嚴格,機務人員長時間高強度工作可能會導致工作相關的肌肉骨骼損傷（work-related musculoskeletal disorders,WMSD）,為了減小機務人員的維修風險則需要提高航空產(chǎn)品的維修性。通過沉浸式虛擬維修,借助虛擬電子樣機,脫離實物樣機的束縛,為設計部門提供一個良好的驗證環(huán)境,同時也極大的節(jié)約了實物維修樣機的成本,準確的評估機務人員維修任務中的骨骼損傷風險,將風險評估結果反饋給設計部門,提出修改意見,提高該產(chǎn)品的維修性。本文主要是搭建虛擬維修場景和開發(fā)航空維修風險測評系統(tǒng)用以實現(xiàn)虛擬維修驗證,其關鍵技術問題為航空維修風險測評系統(tǒng)的開發(fā)。通過動作捕捉設備錄入運動數(shù)據(jù),將Mvnx格式的運動數(shù)據(jù)導入到自主研發(fā)快速上肢分析（RULA）和快速全身分析（REBA）系統(tǒng)進行數(shù)值分析,系統(tǒng)算法優(yōu)化后可以實現(xiàn)附加值自動化判斷、基于時間序列、身體兩側評估同時進行的風險評估,測評結果包括維修任務平均風險評估值、... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文技術路線

8第二章航空維修風險測評系統(tǒng)設計及開發(fā)精準可靠的航空維修風險評估，對航空公司和機務維修人員有著十分重要的意義。從機務維修人員健康方面，通過改善高風險維修動作或者提供物理支撐平臺，能夠有效的減小患有肌肉骨骼疾病機率。從經(jīng)濟方面考慮，減小了機務人員身體受傷的賠償，進而減小了維修成本。從機隊管理方面考慮，能夠讓機務人員更加快捷方便的進行維修排查，提高了飛機的安全性，降低了災難的發(fā)生，增加了飛機的正點率，減小了對乘客的賠償成本。這些需要在設計初始階段進行縝密的規(guī)劃，加強產(chǎn)品的可維修性。因此需要設計航空維修風險評估試驗，因為現(xiàn)在市面上的人機工效學評估系統(tǒng)都是針對靜態(tài)的、離散的姿態(tài)分析，缺少基于時間序列的維修任務分析系統(tǒng)，因此，需要開發(fā)基于時間的分析系統(tǒng)，研究出精準可靠維修性評估能夠有效的降低風險的發(fā)生。2.1航空維修風險測評系統(tǒng)設計思路2.1.1系統(tǒng)設計步驟機務人員操作風險評價試驗步驟為：（1）身穿動作捕捉設備進行具體的機務維修任務。（2）工作站利用動作捕捉設備采錄維修動作信息。（3）將運動數(shù)據(jù)導入自主研發(fā)的航空維修風險測評系統(tǒng)和JACK軟件進行風險評估。（4）將系統(tǒng)評估結果與JACK評估結果比較分析，驗證研發(fā)系統(tǒng)分析的準確性和可靠性。流程如圖2-1所示。圖2-1試驗設計路線

10中得到標記點的三維空間位置，完成了動作的捕捉。信號連續(xù)的發(fā)射與接收、分析、計算，就獲得了連續(xù)的、運動的動作方向和位置等數(shù)據(jù)信息。Xsens慣性動作捕捉設備具有準確性高和采樣速率快的特點，對于實驗環(huán)境的要求比較低，不會因為存在大量的金屬遮擋物而影響測量的準確性和采樣速率，同時體積孝重量輕的高集成傳感器為實驗提供了簡易型和可操作性。其中，Xsens中萊卡套裝是有5種不同尺寸（S，M，L，XL和XXL）的特制動作捕捉衣，如圖2-2所示，要根據(jù)試驗人員選取合適的動作捕捉衣，確保捕捉衣要貼身。捕捉衣可拉伸，但是需要謹慎使用，一些緊身衣物可以套在捕捉衣里面，除了無線數(shù)據(jù)鏈路之外，外部沒有連接和可視線。將傳感器放到指定正確的位置是十分重要的，因為在整個動作捕捉的過程中每個傳感器都有給定的ID。此外，最重要的是，傳感器固定的位置要放到身體上運動最大范圍和皮膚運動影響最小的地方。萊卡套裝比綁帶套裝的精度更高。參考表2-2確保將傳感器放到最佳位置上。圖2-2Xsens動作捕捉設備表2-2傳感器最佳位置關節(jié)寬（CM）長（CM）骨盆10140大腿1072小腿555上臂555前臂530

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3098021