“虚实结合” 体验式人机验证技术——助力通用汽车开启设计研发新篇章

通用汽车公司利用虚拟现实和人机验证仿真技术，发现早期问题并改善团队协作。

虚拟现实(VR)技术为制造业带来了巨大的可能性。它使工程师能够以真实世界的比例完整体验他们的设计,就像身临其境一样。通过在VR中模拟制造过程,可以发现并解决许多问题,从而避免在实际生产中投入大量资源后才发现问题。VR模拟使不同团队之间的沟通和协作变得比较直观和高效。这项简单易用的技术正在快速改变和优化整个制造业。VR不仅是一项激动人心的创新,更让我们看到了制造业数码化转型的美好前景。它将继续释放巨大的生产力,造福社会。

通用汽车如何应用人机验证和VR

通用汽车全球人机工程学实验室正在进行虚拟现实（VR）实验，旨在让工程师能够身临其境地参与到产品设计中。通过虚拟现实技术，工程师可以在三维环境中可视化各种先进功能和操作，更直观地了解产品研发情况。

沉浸式研究的重点是评估人机可达性、可视性以及手部间隙，通过虚拟现实技术来模拟人类与汽车产品的交互。这项技术不仅有助于设计更安全的产品，还促进了产品工程和制造工程之间的协作，以减少产品生命周期中的后期设计变更。通过沉浸式技术，工程师可以更直观地了解产品设计，从而更好地优化和完善汽车产品的用户体验。

虚实结合进行模拟仿真

通用汽车展示了如何利用VR技术在人机工程实验室中的应用，在案例中验证人员，通过一套铝质台架来限定边界，模拟车辆装配过程中的难点部位的安装，以及可触及范围的仿真。

通用汽车团队添加了3D打印部件，以精确呈现尺寸，从而评估可达性和可视性。借助沉浸式技术，工作人员的技能获得提升，且人机验证工程师能够从第三人称视角验证其在3D环境中的仿真。

通用汽车使用物理模型、3D打印部件和虚拟现实来改善人机工程学

模拟中“实时手势”功能，可以提供手动组装和手动间隙的详情。该功能包含交互式标尺，可以进行实时测量。此外，标记功能有助于识别问题，并且通过记录问题描述以及屏幕截图的注释，进行问题跟踪。

结合动作捕捉功能进行验证

通用汽车团队使用惯性运动捕捉解决方案记录女操作员在受到干扰的情况下进入发动机舱时的动作。同时也可以使用体型较大的男性操作员进行运动捕捉，以便比较不同身体尺寸在进入发动机舱时的差异。通过评估操作员低头高度，团队可以确保进入机舱的可达性。此外，运动捕捉还可以用于分析未来任务或操作的准确姿势，为设计提供重要的参考信息。

运动捕捉技术还能够与物理结构、3D打印部件和组件进行集成和交互，为汽车设计和测试提供更多可能性。

使用带有运动捕捉的VR可以轻松比较多个身体测量数据以适应特定操作员任务

VR驱动真实手势验证

通过运动捕捉技术的记录功能，通用汽车的工效学家可以暂停并评估特定姿势下腰部的受压情况，以及在特定不舒适的姿势下所花费的时间。他们还可以捕捉这些姿势，并将它们保存到姿势库中以供重复使用。这些信息对于优化汽车设计和驾驶体验，提高驾驶员的舒适性和安全性具有很大价值。

使用具有实时手动功能的VR可以改善沉浸式环境中正确缩放和定位的手部间隙研究

虚拟现实的实时手动功能使工效学家能够根据姿势库中的比例和姿势设想手的位置。然后，他们可以进行一般的手部间隙研究，验证在制造过程中所描述的装配序列中移动物体的模拟。这种技术使得工效学家能够更准确地评估操作员在虚拟环境中的动作和姿势，从而优化产品设计。

VR可视可达验证

虚拟现实中的3D评估可以验证操作员视线。例如，通用汽车团队可以看到人体模型视线，以确定操作员是否可以看到制动器应用模块上的配件。然后，他们可以利用VR找到以前未考虑的替代姿势，提供足够的视线距离。

可以使用VR更容易地验证当前姿势和替代姿势的操作员视线

VR多人协作评审

VR协作除了人机验证的改进之外，还为通用汽车多个团队之间的协作带来了巨大的价值。在远程工作显著增加时期，他们仍然能够与设计师、工厂代表以及产品和制造工程师等关键利益相关者进行安全协作。他们通过会议软件进行沉浸式会话和演示的共享。新车辆不再从头创建物理模型，而是可以通过虚拟方式由工厂成员进行评审。

与VR的合作对于通用汽车设计师，工程师和工厂人员之间的远程工作非常有帮助

通用汽车虚拟现实的未来

通用汽车虚拟现实团队计划将来扩大虚拟现实的使用范围。他们设想提高虚拟现实环境中运动捕捉解决方案（光学或惯性）的准确性，以评估和增强第一人称视角能力。在抓取部件时，用VR手套替换VR控制器手柄获得更逼真的体验，以及增强碰撞和抓取时的触觉反馈能力，将在他们的路线图中实现。