目前重大線束裝備的線束排列和插接通常采用人工方式，工藝人員根據(jù)工藝卡片的指示來進(jìn)行，這些工藝卡片主要通過技術(shù)文檔的文字解釋說明以及二維CAD設(shè)計圖紙圖示說明。但這種工藝卡片一般用于只有單層布線要求的對象，隨著機電設(shè)備裝備的復(fù)雜度提高，線束裝備所需要的部件和電路連接線束也不斷增加，線束的排列和插接己經(jīng)由平面單層發(fā)展成三維多層，如圖1-1所示為線束裝備復(fù)雜線纜細(xì)節(jié)圖。僅依靠工藝卡片的文字和圖紙說明，己經(jīng)不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)操作。同時在線束設(shè)備的布線操作中由于線纜數(shù)量多、接插頭分布不均勻、接線線束形狀不規(guī)則等一系列因素，導(dǎo)致無法指定規(guī)范的操作工藝，導(dǎo)致在實際生產(chǎn)中產(chǎn)品裝備結(jié)果不合格。

    為了保證線束設(shè)備正常的布線生產(chǎn)任務(wù)，提高操作人員的防呆效率，通常要求操作人員掌握嫻熟的線束插接技巧和技術(shù)。雖然新員工可以通過專業(yè)培訓(xùn)以及老員工指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握基本的布線工藝要求和操作技巧，但在實際裝配操作中，由于布線操作熟練度的不同，新員工很難保證線束按照既定的工藝布線路徑和層次排列一致。這種的操作不一致會給后期的檢測和維護(hù)帶來很多額外的麻煩。即降低了生產(chǎn)效率，也增加了生產(chǎn)成本。同時組織新員工的培訓(xùn)本身也是一種附加的資源成本投入。

    因此借助新的可視化技術(shù)和智能展示方法，是工藝展示新渠道。虛擬裝配是指分析產(chǎn)品裝配的工藝規(guī)范，利用計算機技術(shù)對裝配進(jìn)行數(shù)字模擬以及結(jié)果分析，評價產(chǎn)品模型，從而改良產(chǎn)品裝配的工藝決策「‘」。虛擬裝配系統(tǒng)以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)，借助虛擬現(xiàn)實外設(shè)設(shè)備(頭戴式顯示設(shè)備，數(shù)據(jù)手套，藍(lán)牙控制器等)，沉浸于構(gòu)建的虛擬裝配場景。外設(shè)設(shè)備和軟件內(nèi)容部分協(xié)同合作，缺一不可，這樣才能保證用戶擁有良好的沉浸感和交互體驗。但是虛擬裝配也存在一些缺陷:

一是虛擬裝配的效果展現(xiàn)需要借助虛擬現(xiàn)實頭盔，用戶佩戴頭盔時隔絕了外界的視野，在實際裝配中用戶無法觀測設(shè)備對象進(jìn)行操作;二是對于復(fù)雜的產(chǎn)品裝配環(huán)境的搭建和渲染要求計算機處理能力高，性能不足會直接影響用戶感知以及交互的實時性。

    增強現(xiàn)實是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個分支，隨著增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，科研人員開始研究增強現(xiàn)實技術(shù)在生產(chǎn)裝配環(huán)境下的使用場景?；谠鰪姮F(xiàn)實場景下的裝配操作系統(tǒng)能夠為用戶提供一個虛擬數(shù)字媒體信息和真實場景物體相互融合的混合場景，不僅大量減少虛擬環(huán)境的構(gòu)建需求，而且大大提升了用戶信息感知能力和交互體驗「z1。所以越來越多研究人員采用增強現(xiàn)實技術(shù)取代虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到產(chǎn)品設(shè)計、裝配及校驗上。

    隨著移動終端的快速發(fā)展，其計算能力也越來越強大，因此依托移動終端設(shè)備作為平臺，衍生移動增強現(xiàn)實技術(shù)。移動終端上搭載的RGB攝像頭、紅外攝像頭、麥克風(fēng)等各種傳感器的接入搭載使得移動增強現(xiàn)實系統(tǒng)擁有獨特的優(yōu)勢，交互手段更加多元化。因此基于移動端的增強現(xiàn)實裝配指導(dǎo)系統(tǒng)成為了研究人員的一個新的研究方向。

    很多研究人員在智能手機或者PAD平臺上實現(xiàn)增強現(xiàn)實裝配場景，但手持類的移動終端終究會影響用戶的沉浸感以及增加實際操作中的不便性。近兩年隨著頭戴式增強現(xiàn)實顯示設(shè)備的發(fā)展，越來越多的研究者使用頭戴式AR眼鏡作為顯示終端，例如微軟在201 _5年發(fā)布的Hololens增強現(xiàn)實計算設(shè)備。微軟的Hololens眼鏡擁有獨立的計算單元，滿足增強現(xiàn)實場景中需要的圖形圖像運算和模型渲染加載，同時Hololens設(shè)備集合了射線凝視、紅外手勢識別、語音等人機交互手段，滿足指導(dǎo)系統(tǒng)對于交互的需求。因此鑒于此論文選用Hololens作為硬件顯示設(shè)備，對移動增強現(xiàn)實環(huán)境下的輔助裝配技術(shù)進(jìn)行研究。

    綜上所述，基于移動端的增強現(xiàn)實裝配系統(tǒng)可以更加有效地適應(yīng)現(xiàn)今的生產(chǎn)環(huán)境，指導(dǎo)用戶操作，比傳統(tǒng)裝配技術(shù)有著更為明顯的優(yōu)勢。因此，論文將以基站線束設(shè)備作為研究對象，以Hololens作為移動終端平臺，著重研究生產(chǎn)車間的大環(huán)境下無標(biāo)志的三維注冊以及裝配過程中人機交互設(shè)計等方面。

    國內(nèi)就目前而言，基于頭戴式移動終端的增強現(xiàn)實裝配技術(shù)依然處于發(fā)展初期，仍需要大量的精力投入探索。因此利用計算機技術(shù)的發(fā)展輔助傳統(tǒng)技術(shù)改良具有很重要的意義。