一种穿戴式飞机维修用辅助装置制造方法及图纸

该发明专利技术属于航空机械维修领域中的可穿戴式飞机维修用辅助设备，包括可穿戴计算机，含头盔及其带陀螺仪的惯性传感器或陀螺仪、微控制器、通信电路在内的头部运动检测器，摄像头单，目显示器，耳机及麦克风，电源。该发明专利技术增设了头戴式摄像头、随时对维修现场的情况等进行拍照与视频记录、备案，并采用语音发送操作请求、而通过点头和摇头的方式进行确认或否认其请求。从而具有因而本发明专利技术维修用辅助装置具有综合功能强，在维修过程中既可不用手操作维修辅助装置、又可随时对维修现场的情况（故障现象、维修结果）等通过拍照准确、客观地记录下来，供事后对故障进行分析、跟踪维修效果，以及可有效提高维修质量和维修效率，降低维修成本等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空机械维修领域中的飞机维修用辅助设备，特别是一种采用可穿戴计算机及语音等不需要操作人员用手操作的非传统输入、输出设备作为人机交互方式的穿戴式飞机维修用辅助装置，该装置也可用作其它飞行器维修辅助装置。
技术介绍
目前，飞机的维修日益复杂，特别是对民用飞机的维修任务尤为繁重，对维修人员的技术要求也不断提高。而维修人员对维修流程和故障判断等标准很难凭记忆准确掌握，若靠人工查询纸质技术文档和维修手册、流程，以及寻找航材、配件、工具等则将耗费大量时间，而差错时有发生；而现有的通用计算机不但笨重、而且缺乏高效的非常规交互能力，不适宜用于飞机现场维修。 对此中国航天科工集团公司所属北京航天测控技术开发公司生产出了一种“航天测控便携式维修分析设备”(参见《军民两用技术产品》2010年第3期、P32)，该分析设备虽可基本满足维修支持系统中的电子手册查询功能；但由于该设备采用手持式一体化整机设计，通过按键进行输入、通过液晶屏显示手册内容，查阅维修手册时需要通过维修人员眼、手进行。而德国不莱梅大学计算技术中心研制出的“飞机辅助维修用穿戴式计算机(Wearable Computing for Aircraft Maintenance -Simplifying the User Interface)，，(Tom Nicolai, Thomas Sindt, Hendrik Witt, “Wearable Computing for AircraftMaintenance:Simplifying the User Interface,，，IEEE IFAWC, 2006:P1_12.),包括头戴式显示器(型号为MicroOptical SV-6HMD)及其驱动电路，耳机、麦克风，电池，便携式计算机，蓝牙无线键盘，数据手套；该辅助装置在可穿戴模式下需要通过数据手套进行输入操作，采用数据手套通过手势动作进行输入，用于阅读电子维修手册、维修记录与数据。该装置的缺点是由于采用手持模式、通过便携式计算机自带的触摸屏利用触摸笔操作；或者利用数据手套内的各种姿态传感器、用以感知手部的动作，通过手部动作控制计算机；无论是利用触摸笔操作、还是采用数据手套通过手势动作进行交互，都必须通过眼、手进行操作。以上两类技术都存在必须通过眼、手进行操作维修辅助装置，而暂停维修人员当前的维修操作；同时由于缺乏图像信息采集功能(手段)，又存在不能随时对维修现场的情况(故障现象、维修结果)等进行拍照与视频记录，不利于事后进行故障分析、跟踪检查等缺陷。而在“Preliminary Investigation of Wearable Computers for Task Guidancein Aircraft Inspection (利用可穿戴计算机引导飞机检查流程的应用情况调查)”(Jennifer J.Ockerman, Amy R. Pritchett, “Preliminary Investigation of WearableComputers for Task Guidance in Aircraft Inspection”Second InternationalSymposium on Wearable Computers, Oct. 1998:P33_40)文献中记载了米用可穿戴计算机在飞机检查过程中显示其检查流程、并对漏检情况进行监督和提示的可穿戴装置应用情况调查(综述)；此类装置由可穿戴计算机、单目显示器、耳机和麦克风组成；单目显示器用于显示图像信息、耳机播报飞机检查步骤提示信息，麦克风通过语音识别程序对计算机进行语音控制；该装置采用语音对计算机进行控制，虽然将维修人员的手从操作维修辅助装置中解脱出来、以专用于维修操作；但由于缺乏图像信息采集功能(手段)，因而仍存在不能随时对维修现场的情况(故障现象、维修结果)等进行拍照与视频记录，不利于事后进行故障分析、跟踪检查等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对
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存在的缺陷，改进设计一种穿戴式飞机维修用辅助装置，通过采用单目显示器、语音、头部动作等不需要操作人员用手操作的非传统输入、输出设备作为人机交互方式，以使飞机维修人员在进行维修操作的同时能够对维修辅助装置进行无手化操作(不用手操作)，并通过拍照等对维修现场的情况(故障现象、维修结果)等进行记录、为事后对故障分析等提供依据；从而达到提高维修质量和维修效率，降低维修 成本等目的。本专利技术的技术方案是针对部分
技术介绍
中存在的必须通过手操作、而中断当前的维修工作的缺陷，本专利技术通过采用单目显示器，耳机、麦克风，摄像头和头部运动检测器单位独或综合进行人机交互，将手持辅助装置或手动操辅助装置时占用的手从中解脱出来、以专用于维修操作；而针对上述三个
技术介绍
在维修过程中均不能随时对维修现场的情况等进行拍照与视频记录的缺陷，本专利技术则采用增设一头戴式摄像头、随时对维修现场的情况(故障现象、维修结果)等进行拍照与视频记录、备案，供事后故障分析、跟踪等用；因此，本专利技术穿戴式飞机维修辅助装置包括可穿戴计算机，单目显示器，耳机及麦克风(拾音器)，电源，关键在于该辅助装置还设有头部运动检测器和摄像头；其中单目显示器通过VGA视频电缆与可穿戴计算机连接，耳机及麦克风通过音频电缆与可穿戴计算机连接，摄像头则通过USB电缆与可穿戴计算机连接，头部运动检测器通过USB电缆与可穿戴计算机连接，电源通过电源线为整个装置提供工作电能。上述头部运动检测器包括头盔及设于其内的带陀螺仪的惯性传感器或陀螺仪、微控制器、通信电路；其中带陀螺仪的惯性传感器或陀螺仪将头部的点头与摇头动作转变为数字信息、微控制器读入该数字信息并将其转变为控制命令后，通过通信电路送入可穿戴计算机(执行)。而所述摄像头为头戴式摄像头、该摄像头通过支架固定于头盔的正前方。所述单目显示器为透射式单目显示器或者非透射式单目显示器，该显示器通过带铰链的支架可转动式固定于头盔的正前方。所述电源通过电源线为整个装置提供工作电能；为了稳定电压并确保输出功率，在电源输出端还设有直流变压电路，直流变压电路将电源的电压转变为相应工作单元所需的稳定电压、再分别向包括可穿戴计算机、单目显示器、摄像头及头部运动检测器在内的整个装置提供工作电能。所述电源为分布式电源。所述可穿戴计算机为常规市售可穿戴计算机或组装式可穿戴计算机；当采用组装式可穿戴计算机时，该计算机为包括微处理器、随机存储器、闪存器(FLASH)、SD卡、显卡、声卡、USB通信电路在内的ARM嵌入式计算机；该嵌入式计算机通过设于机壳上相应的接口分别与单目显示器、耳机、麦克风、摄像头、头部运动检测器及电源连接。本专利技术采用语音与头部动作这两种不需手操作的输入方式，首先通过语音命令发送操作请求，再通过头部的点头动作确认或通过摇头动作取消语音请求；这种采用语音发送操作请求(命令)、而通过点头和摇头的方式进行确认(肯定)或否定语音发送操作请求(命令)，可以避免因完全使用语音、一旦发生语音识别错误而出现的误操作，并可将维修人员的手从操作辅助装置中解脱出来、以专用于维修操作；本专利技术由于增设了头戴式摄像头、随时对维修现场的情况(故障现象、维修结果)等进行拍照与视频记录、备案，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式飞机维修用辅助装置，包括可穿戴计算机，单目显示器，耳机及麦克风，电源，其特征在于该辅助装置还设有头部运动检测器和摄像头；其中单目显示器通过VGA视频电缆与可穿戴计算机连接，耳机及麦克风通过音频电缆与可穿戴计算机连接，摄像头则通过USB电缆与可穿戴计算机连接，头部运动检测器通过USB电缆与可穿戴计算机连接，电源通过电源线为整个装置提供工作电能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜，陈肯，庞宏，庄杰，王海涛，郭泽锋，孙光力，宋新村，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：