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(lái)進(jìn)行，這些工藝卡片主要通過(guò)技術(shù)文檔的文字解釋說(shuō)明以及二維CAD設(shè)計(jì)圖紙圖示說(shuō)明。但這種工藝卡片一般用于只有單層布線要求的對(duì)象，隨著機(jī)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(shuō)明，己經(jīng)不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)操作。同時(shí)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(wú)法指定規(guī)范的操作工藝，導(dǎo)致在實(shí)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(guò)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(shí)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(huì)給后期的檢測(cè)和維護(hù)帶來(lái)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(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)裝配進(jìn)行數(shù)字模擬以及結(jié)果分析，評(píng)價(jià)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(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，借助虛擬現(xiàn)實(shí)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(chǎng)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(yàn)。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(shí)頭盔，用戶佩戴頭盔時(shí)隔絕了外界的視野，在實(shí)際裝配中用戶無(wú)法觀測(cè)設(shè)備對(duì)象進(jìn)行操作;二是對(duì)于復(fù)雜的產(chǎn)品裝配環(huán)境的搭建和渲染要求計(jì)算機(jī)處理能力高，性能不足會(huì)直接影響用戶感知以及交互的實(shí)時(shí)性。
    增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)分支，隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，科研人員開始研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生產(chǎn)裝配環(huán)境下的使用場(chǎng)景。基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景下的裝配操作系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩籼峁┮粋€(gè)虛擬數(shù)字媒體信息和真實(shí)場(chǎng)景物體相互融合的混合場(chǎng)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(yàn)「z1。所以越來(lái)越多研究人員采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)取代虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配及校驗(yàn)上。
    隨著移動(dòng)終端的快速發(fā)展，其計(jì)算能力也越來(lái)越強(qiáng)大，因此依托移動(dòng)終端設(shè)備作為平臺(tái)，衍生移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。移動(dòng)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(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，交互手段更加多元化。因此基于移動(dòng)端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝配指導(dǎo)系統(tǒng)成為了研究人員的一個(gè)新的研究方向。
    很多研究人員在智能手機(jī)或者PAD平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝配場(chǎng)景，但手持類的移動(dòng)終端終究會(huì)影響用戶的沉浸感以及增加實(shí)際操作中的不便性。近兩年隨著頭戴式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備的發(fā)展，越來(lái)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)計(jì)算設(shè)備。微軟的Hololens眼鏡擁有獨(dú)立的計(jì)算單元，滿足增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中需要的圖形圖像運(yùn)算和模型渲染加載，同時(shí)Hololens設(shè)備集合了射線凝視、紅外手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音等人機(jī)交互手段，滿足指導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)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(duì)移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)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(dòng)端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)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(shì)。因此，論文將以基站線束設(shè)備作為研究對(duì)象，以Hololens作為移動(dòng)終端平臺(tái)，著重研究生產(chǎn)車間的大環(huán)境下無(wú)標(biāo)志的三維注冊(cè)以及裝配過(guò)程中人機(jī)交互設(shè)計(jì)等方面。
    國(guó)內(nèi)就目前而言，基于頭戴式移動(dòng)終端的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)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(jì)算機(jī)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。