CN103678821A - 一种基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法 - Google Patents

Abstract

本发明是基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，它属于虚拟现实技术辅助产品设计的技术领域。针对传统维修时间预计方法的计算繁琐、可视化程度很低及浪费人力物力等不足，本方法统计维修动作设计仿真规则，确定各维修动作的补偿时间，然后利用虚拟现实技术进行维修过程的仿真，仿真后，统计仿真过程中维修动作数量，利用补偿时间预计维修时间。补偿时间通过对比单个维修动作实际与虚拟操作之间的差值或倍率进行相应的补偿。本发明方法避免了传统方法在计算过程中的繁琐性和不确定性，利用产品样机在产品设计初期客观、系统地对新产品的维修时间进行预计，对产品的维修时间设计方案提供辅助支持。

Description

一种基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法

技术领域

本发明是一种基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，属于虚拟现实技术辅助产品设计的技术领域。

背景技术

维修时间在产品的维修性定量设计中是一个非常重要的因素，其设计的好坏在一定程度上影响着产品维修的便捷性及产品本身的可用性，在产品设计初期对维修时间进行预计对于产品设计的开展有着辅助作用。传统的维修时间预计方法的核心为时间累积，其过程借鉴于过往产品或相似产品，通过分配和预计两个过程实现维修时间的预计，整个过程较依赖于复杂的数学计算，其可视化程度很低，较难反应出新研制产品在维修时间设计方面的复杂性和不确定性，而利用物理样机开展维修时间预计不仅在时间上有很大的滞后性，而且又会浪费大量的人力和物力资源，对于产品的改进所起到的效果由于其滞后性会大打折扣。另外一类基于时间测量的维修时间预计方法在人机功效方面应用较为广泛，对于流水线作业的操作较为适用，而对于相对复杂及有一定逻辑性的维修操作适用性较差。

虚拟维修仿真是虚拟维修人员在虚拟维修环境下以虚拟样机为维修对象进行维修过程的实现，该过程在产品实物样机生产之前，充分利用虚拟样机在虚拟环境下通过虚拟人员的操作将产品全部或部分维修过程真实的反应，包括维修操作实现、维修工具保障使用、维修人员协调等，在产品设计初期开展进行维修性设计分析、维修过程核查以及维修操作培训。虚拟维修仿真在现阶段更多应用于维修性的定性设计，如可视性、可达性等，对于在维修性定量因素设计中应用相对较少。虚拟仿真过程能够实现单一产品以及整个系统的真实维修过程，这一真实过程能够有效、真实、直观地反应维修过程中的设计缺陷，所以虚拟维修仿真过程提供的真实维修过程及仿真数据，为维修时间的预计提供了一个有效的技术途径。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统的维修时间预计方法中运算复杂及可视化程度低的缺点，通过分析维修过程中维修人员的动作实现过程及种类，研究维修动作在真实环境和虚拟环境中的本质区别，给出合理的补偿方案。本发明提供了一种基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，达到在产品设计初期客观、系统地预计维修时间的目的。

本发明的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，通过如下步骤实现：

步骤一、确定维修过程中的人员的维修动作，将维修动作按照人体移动和人员工具操作进行分类；

步骤二、选定虚拟维修仿真平台并确定维修动作的维修仿真规则；

步骤三、确定维修动作的基本补偿量或补偿倍率，得到维修动作的补偿时间；

获取维修动作的实际操作平均时间或实际平均旋合圈数，以及在虚拟环境中基于维修仿真规则的仿真虚拟时间，对比同一维修动作的实际操作和虚拟操作的时间差，确定维修动作的基本补偿量或补偿倍率，最后得到维修动作的补偿时间。

步骤四、利用虚拟环境中的人体动作实现工具，依据步骤二中的维修仿真规则，根据实际的维修规程，完成虚拟环境中的维修过程仿真；

步骤五、分析步骤四完成的维修仿真过程，借助于维修过程分析工具，确定维修仿真过程中各种维修动作的数量；

步骤六、根据步骤三确定的各种维修动作的补偿时间，对步骤五获取的全部维修动作进行补偿，并对整个维修仿真过程的实际维修时间进行预计。

所述的步骤一中将维修动作分为行走、姿态调整和手部操作三类；其中，行走类包含虚拟维修环境中的全部行走动作；姿态调整类包含腿部调整、躯干调整、拾取、放置和碰撞几种维修动作；手部操作类包含插头类、螺丝刀和扳手类维修动作。

所述的步骤二中选取虚拟维修仿真平台DELMIA。所述的维修仿真规则设置为：为行走设置人走路的实际平均速度及平均步长；为腿部调整、躯干调整、拾取和放置分别设置由两个以上的动作帧连接来实现；为碰撞根据空间大小及手部操作的实际情况设置；对插头类操作、螺丝刀操作和扳手操作的旋转操作进行简化，分别设置由一次以上的相同旋转操作完成。

所述的步骤三中各种维修动作的补偿时间为：

根据实际时间来设置行走的仿真时间，对行走的补偿时间为0；

碰撞的仿真虚拟时间为0，根据实际时间设置碰撞的补偿时间；

对于有设备障碍的腿部调整，躯干调整，拾取和放置中的每种维修动作，每两个动作帧之间的转换就是一次仿真调整，获取维修动作的实际操作平均时间和仿真虚拟时间，则维修动作的基本补偿量=(实际操作平均时间-仿真虚拟时间)/仿真调整次数，维修动作的补偿时间=基本补偿量×仿真虚拟时间；

对于插头类操作、螺丝刀操作和扳手操作中的每种维修动作，获取实际平均旋合圈数和虚拟旋合圈数，补偿倍率=实际平均旋合圈数/虚拟旋合圈数，补偿时间=仿真虚拟时间×补偿倍率。

与现有方法相比，本发明基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法具有如下的优点：

a)本发明所采用的虚拟平台DELMIA为工业领域内的通用软件，对虚拟样机的数据格式有较强的通用性；

b)在产品设计初期的虚拟样机阶段开展维修对象的维修时间预计，摆脱了传统方法的滞后性，可能客观、系统地对新产品的维修时间进行预计，对产品的维修时间设计方案提供辅助支持，有效地支持产品的维修性定量设计；

c)避免了性传统方法的固有的、复杂的计算方式，充分利用虚拟仿真过程提供的过程数据进行维修时间预计；本发明方法中对于维修时间预计的思路对于在其他虚拟仿真平台进行维修时间预计提供了参考。

附图说明

图1为本发明的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法的原理示意图；

图2为常见维修动作划分示意图；

图3为单一维修动作实际操作与虚拟操作的对比示意图；

图4为本发明实施例在DELMIA平台下的维修仿真过程示意图；

图5为本发明实施例在仿真生成后基于Gant图的维修动作数量统计示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明在虚拟环境实现维修过程的仿真之后，通过对比单个维修动作实际操作与虚拟操作之间的差值或倍率对仿真时间进行相应的逐一补偿，避免了传统方法在计算过程中的繁琐性和不确定性，从而充分利用产品样机在产品设计初期客观、系统地对新产品的维修时间进行预计，对产品的维修时间设计方案提供辅助支持。

结合图1，下面对实现本发明的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法进行说明。

步骤一、确定维修过程中的人员的维修动作，将维修动作进行分类。

维修过程可以分解为单一的维修动作来进行相关分析，由于维修对象的不同，维修过程多种多样，但是这些维修过程包含的基本维修动作基本一致，这些基本维修动作是维修过程仿真生成与分析的基础。

分析维修操作中的常用维修动作，如行走、身体移动、工具操作等。根据常见的维修过程的特点，人体行走、姿态调整和手部操作组成了维修过程的绝大部分，本发明方法选用这三大类人员动作进行分析，如图2所示。三大类维修动作中分别包含有具体的维修动作，对三类动作中的每个具体维修动作分别以0-8进行标识，其详细说明如下。

行走类：

0)行走：虚拟维修环境中的全部行走动作，包括向前行走、向后行走和侧向行走。

姿态调整类：

1)腿部调整：维持上身姿态，维修人员从维修点到维修点的腿部移动；

2)躯干调整：维修人员在维修点维持腿部姿态时的躯干调整；

3)拾取：确定腿部和躯干姿态，为了拾取操作对象时的上肢和手部姿态调整；

4)放置：确定腿部和躯干姿态，为了放置操作对象时的上肢和手部姿态调整；

5)碰撞：姿态调整过程中人体部位和周围环境或对象发生的碰撞。

手部操作类：

6)插头类操作：手部操作的插拔类动作，如电插头、固定销等；

7)螺丝刀操作：操作螺丝刀时的旋转操作；

8)扳手操作：操作扳手时的手部和上肢移动。

步骤二、选定虚拟维修仿真平台并确定相应的维修仿真实现规则。为增强本发明方法的普适性，选用航空、航天、船舶、兵器、汽车等行业常用的虚拟平台DELMIA，其平台数据可以来自于与之兼容的平台如CATIA等，也可以来自于其他平台经过转换的数据如UG等。维修仿真实现规则的确定是保证维修过程客观、真实反映以及后续时间预计的基础，根据DELMIA环境下的人机动作仿真工具特点，确定单个维修动作的维修仿真规则。

本发明实施例选用虚拟平台DELMIA，根据DELMIA环境下的人机动作仿真工具特点，及维修动作的特点来设定维修动作的仿真规则。如图2所示，维修动作都是由动作帧组合实现的，但根据具体维修动作的特点，可对维修动作进行简化来实现仿真。为行走设置用来表示时间的参数；为腿部调整、躯干调整、拾取和放置分别设置由有限个数的动作帧连接来实现；为碰撞根据空间大小及手部操作的实际情况设置；对插头类操作、螺丝刀操作和扳手操作进行简化，分别设置为由一次以上的相同旋转操作完成。

本发明实施例中确定步骤一中的单个维修动作维修仿真规则如下。

行走类：

0)行走：DELMIA中对行走仿真设置了人走路的实际平均速度及平均步长，对行走动作采用其缺省值。

姿态调整类：

1)腿部调整：腿部调整仿真是由动作帧来实现，设置腿部调整由4个动作帧连接来实现，分别为：固定支撑腿、抬起另外一只腿至维修点上方、放置移动的腿至维修点、移动支撑腿至维修点附近；每两个动作帧之间的转换就是一次调整，腿部调整具有3次调整；

2)躯干调整：躯干调整仿真是由动作帧来实现，确定躯干调整由5个动作帧连接来实现，分别为：固定双腿、弯曲或旋转躯干、调整上臂2次以保证过渡平滑、调整手部至维修点；躯干调整具有4次调整；

3)拾取：拾取动作的仿真是由动作帧来实现，确定拾取动作由5个动作帧来实现，也就是4次调整，前两次调整为上肢接近拾取物体，后两次调整手掌和手指姿态来抓取物体；

4)放置：放置动作的仿真是由动作帧来实现，确定放置动作由5个动作帧来实现，也就是4次调整，同拾取动作类似，前两次调整为上肢接近拾放置地点，后两次调整手掌和手指姿态来放置物体；

5)碰撞：由于非沉浸式虚拟环境中的人缺乏交互功能，不能感知周围物体，所以在仿真过程中人体与周围的碰撞应该根据空间大小及手部操作真实地体现。

手部操作类：

6)插头类操作：为减少仿真操作中的重复操作，对于插头类操作中的旋转操作进行适当简化以提高仿真效果，设置仿真中的插头旋转操作为每次旋转60度，共操作3次完成；

7)螺丝刀操作：同插头类操作，螺丝刀操作在虚拟仿真中同样采取简化处理，设置螺丝刀的仿真操作为每次旋转90度，共操作3次完成；

8)扳手操作：同上述两类操作，对于扳手操作同样采取简化处理，设置扳手的仿真操作为每次旋转60度，共3次完成。

步骤三、确定维修动作的基本补偿量或补偿倍率。

如图3所示，为实际维修动作与仿真维修动作的对比示意图。

本发明实施例对应步骤二中的维修仿真规则，给出各种维修动作的补偿规则，其中编号为i的时间补偿用Com_i表示，i=0,1,…,8；具体各种维修动作的补偿时间如下：

行走类：

0)行走：DELMIA中对行走仿真考虑了人走路的实际平均速度及平均步长，根据缺省值完成的行走仿真符合真实情况，虚拟人行走的时间即为真实时间，对行走动作不进行补偿，即Com₀=0。

姿态调整类：

1)腿部调整：当周围存在设备遮挡等因素时，对腿部姿态的每次调整根据实际调整时的平均时间给出基本补偿量t₁，所以腿部调整仿真的时间补偿Com₁为3t1；当周围不存在设备遮挡时，腿部调整不进行补偿。

2)躯干调整：对躯干姿态生成过程的每次调整，根据实际调整时的平均时间给出基本补偿量t2，所以躯干调整仿真的时间补偿Com₂为4t₂；

3)拾取：对拾取动作生成过程的每次调整，根据实际调整时的平均时间给出基本补偿量t₃，所以拾取仿真的时间补偿Com₃为4t₃；

4)放置：对放置动作生成过程的每次调整，根据实际调整时的平均时间给出基本补偿量t₄，所以放置仿真的时间补偿Com₄为4t₄；

5)碰撞：根据人员在实际操作时发生碰撞的时间进行调整，对虚拟仿真中出现的每次碰撞给出t₅补偿时间。碰撞的仿真虚拟时间为0，每次根据实际操作的平均时间t₅，给出它的补偿时间Com₅为t₅。

手部操作类：

6)插头类操作：考虑仿真规则中对插头类操作的简化处理，给出插头类操作的基本补偿倍率为r₁，相应的补偿时间Com₆计算如下，其中n₁为实际操作时插头旋转圈数，t₆为插头操作的仿真时间；

$\left\{\begin{array}{c}{r}_1=n_1/0.5\\ {\mathrm{Com}}_6=t_6\×r_1\end{array}\right.$

7)螺丝刀操作：同插头类操作，对简化处理的螺丝刀操作给出基本补偿倍率为r₂，相应的补偿时间Com₇计算如下，其中n₂为实际操作时螺丝刀旋转圈数，t₇为螺丝刀操作的仿真时间；

$\left\{\begin{array}{c}{r}_2=n_2/0.75\\ {\mathrm{Com}}_7=t_7\×r_2\end{array}\right.$

8）扳手操作：同上述两类操作，对简化处理的扳手操作给出基本补偿倍率为r₃，相应的补偿时间Com₈计算如下，其中n₃为实际操作时扳手旋转圈数，t₈为扳手操作的仿真时间。

$\left\{\begin{array}{c}{r}_3=n_3/0.5\\ {\mathrm{Com}}_8=t_8\×r_3\end{array}\right.$

步骤一、二和三中关于维修动作的分类、维修仿真规则、和补偿规则及补偿时间可总结如表1所示。

表1维修动作仿真补偿规则

对于每个维修动作，获取该维修动作的实际操作平均时间，以及虚拟环境中基于维修仿真规则的仿真虚拟时间，基本补偿量=(实际操作平均时间-仿真虚拟时间)/仿真调整次数。表2中给出了腿部调整（有设备障碍）、躯干调整、拾取、放置（不需考虑安全性和完整性的对象以及考虑安全性和完整性的对象两种情况）和碰撞下的实际操作平均时间、仿真虚拟时间、基本补偿量和补偿时间。

表2姿态调整类基本补偿量

例如，有设备遮挡时的腿部调整，基本补偿量=(4-0.83)/3s，本发明实施例中保留小数点后两位有效数字，得到腿部调整的基本补偿量1.06s。所以，在进行时间补偿时，补偿时间为1.06×3s，即3.18s。实际操作平均时间和仿真虚拟时间是固定的，当设定的维修动作的仿真规则有变化时，基本补偿量将随着变动，例如，可设置腿部调整由5个动作帧连接来实现，则具有4次调整，则基本补偿量=(4-0.83)/4s，即为0.79s，进一步得到的补偿时间为3.16s。

表3给出了插头类操作、螺丝刀类操作和扳手类操作的实际平均旋合圈数，本发明实施例中对这三类维修操作进行简化，虚拟旋合圈数分别为0.5、0.75和0.5。补偿倍率=实际平均旋合圈数/虚拟旋合圈数，补偿时间=仿真虚拟时间×补偿倍率。

表3手部操作类基本补偿倍率

手部操作类动作	实际平均旋合圈数	虚拟旋合圈数	补偿倍率	仿真虚拟时间(s)	补偿时间(s)
						插头类	8	0.5	16	1	16
螺丝刀类	9	0.75	12	3	36
						扳手类	12	0.5	24	2	48

表3中，插头类、螺丝刀类和扳手类操作的实际平均旋合圈数是确定的，当对这三类维修动作的仿真规矩进行改变时，相应的补偿倍率有进行变化。

步骤四、利用虚拟环境中的人体动作实现工具，依据步骤二中的维修仿真规则，根据实际的维修规程，完成虚拟环境中的维修过程仿真。

利用DELMIA虚拟环境中的人体动作实现工具，对给定维修任务参照其维修规程，实现全过程的仿真，包括场景的建立、人员及产品的载入、单个维修动作的生成、维修动作的连接、物体的操作、以及维修人员之间动作的协同等，在这一过程中，在维修动作生成时需要按照制定的仿真规则进行实现，动作连接时避免冗余动作的生成，合理反应出操作过程中的碰撞情况，以提高维修过程仿真的真实性。

如图4所示，为本发明实施例在DELMIA平台下的维修仿真过程，包括A～F几个维修步骤。

步骤五、获取维修仿真过程中各类维修动作的数量。

利用虚拟维修环境中提供的维修过程及维修动作分析工具Gant图，以及DELMIA平台下在仿真完成之后生成的PPR树，确定维修仿真过程中各种维修动作的数量，维修过程中出现的碰撞可以通过碰撞检测工具来确定其数量。如图5所示，为本发明实施例中基于Gant图对维修过程中各种维修动作的数量统计示意图。

步骤六、计算维修仿真过程中维修动作的补偿量并预计维修时间。

实际维修中的维修动作实际是确定虚拟环境下维修动作补偿量及补偿倍率的基础，如图3，对于姿态调整类动作，记录实际维修中单一维修动作的平均时间，作为虚拟环境下同一动作维修补偿量的依据；对于手部操作类动作，确定实际维修中接头、螺栓、螺钉旋合的圈数，作为虚拟环境下同一动作维修补偿倍率的依据。基本补偿量或补偿倍率分析如表2和表3所示。利用步骤3确定的各种维修动作的补偿时间统计维修过程每个步骤所用时间。

本发明实施例中，设维修仿真过程中第i种维修动作在某个步骤的数量为A_i，i=0,1,…,8。

维修仿真某个步骤的姿态调整类动作补偿时间计算如公式(1)：

$T_{\mathrm{CPA}}={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^5(A_i\×\mathrm{Con})---\left(1\right)$

维修仿真某个步骤的手部操作类动作补偿时间计算如公式(2)：

$T_{\mathrm{CHO}}={\mathrm{\Σ}}_{i=6}^8(A_i\×{\mathrm{Com}}_i)---\left(2\right)$

上述两类动作的仿真时间可以由虚拟仿真环境直接获取，姿态调整类动作的虚拟仿真时间T_SPA和补偿时间T_CPA是差值关系，而手部操作类动作的虚拟仿真时间T_SHO和补偿时间T_CHO是倍率关系，所以某个步骤的维修时间预计T_P如公式(3)所示：

T_P＝T_SPA+T_CPA+T_CHO      (3)

最后，将维修仿真所有步骤的TP加和得到整个过程的维修预计时间。

实施例

以某对象的电子控制装置拆卸过程为例，依据步骤二中的仿真规则，根据其实际的维修规程，完成虚拟环境中的维修过程仿真，如图4所示，电子控制装置的主要拆卸步骤如下。

A.虚拟维修人员走向维修对象，站在保障设备的工作台上；

B.虚拟维修人员拾取螺丝刀站在保障设备的踏板上拆卸维修口盖；

C.虚拟维修人员断开电子控制装置和周围设备相连的电插头；

D.虚拟维修人员拆卸电子控制装置的固定螺栓；

E.虚拟维修人员打开电子控制装置侧面的口盖；

F.虚拟维修人员从侧面口盖慢慢移除电子控制装置，拆卸完成。

分析电子控制装置的维修过程仿真过程，利用维修过程分析工具Gant图以及DELMIA平台下仿真完成之后生成的PPR树，如图5，确定维修仿真过程中各类维修动作的数量，维修过程中出现的碰撞可以通过碰撞检测工具来确定其数量。电子控制装置拆卸仿真过程动作统计及维修时间预计如表4。

表4电子控制装置拆卸仿真过程动作统计及维修时间预计

除对电子控制装置的拆卸时间进行预计之外，还对等对象进行了产品设计初期的维修时间预计，并统计了这些对象在实际应用之后的实际维修时间，对比如表5，可以看出该方法能够有效地预计产品的实际维修时间，对产品在设计阶段的方案制定起到辅助作用。

表5产品维修预计时间和实际维修时间对比

	维修仿真案例	预计时间(min)	实际时间(min)	误差率(%)
					1	APU拆卸过程仿真	35.5(2135s)	40-50	10.8-13.5
2	某发动机拆卸过程仿真	35.4(2124s)	40-50	9.2-11.5
					3	某液压装置	35.1(2104s)	约40	12.8
4	IDP拆卸过程仿真	9.8(586s)	约10	3
					5	安全阀拆卸过程仿真	13.5(809s)	少15	10.1
6	灭火器拆卸过程仿真	8.8(529s)	约10	11.8
					7	启动器拆卸过程仿真	18.3(1098s)	少于20	8.5
8	充气阀拆卸过程仿真	9.2(551s)	少于10	8.2

表5中，APU表示辅助动力系统，IDP表示三维光学摄影测量系统。

Claims (5)

1.一种基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、确定维修过程中的人员的维修动作，将各种维修动作按照人体移动和人员工具操作进行分类；

步骤二、选定虚拟维修仿真平台并确定各种维修动作的维修仿真规则；

步骤三、确定维修动作的基本补偿量或补偿倍率，得出维修动作的补偿时间；步骤三中获取维修动作的实际操作平均时间或实际平均旋合圈数，以及在虚拟环境中基于维修仿真规则的仿真虚拟时间，对比同一维修动作的实际操作和虚拟操作的时间差，确定维修动作的补偿量或补偿倍率，得出维修动作的补偿时间；

步骤四、利用虚拟环境中的人体动作实现工具，依据步骤二中的维修仿真规则，根据实际的维修规程，完成虚拟环境中的维修过程仿真；

步骤五、分析步骤四完成的维修仿真过程，获取维修仿真过程中各种维修动作的数量；

步骤六、根据步骤三确定的维修动作的补偿时间，对步骤五获取的全部维修动作进行补偿，并对整个维修仿真过程的实际维修时间进行预计。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，其特征在于，所述的步骤一中，将动作分为行走、姿态调整和手部操作三类，每类包括的维修动作如下：

行走类包含如下：

行走：虚拟维修环境中的全部行走动作，包括向前行走、向后行走和侧向行走；

姿态调整类包含如下：

腿部调整：维持上身姿态，维修人员从维修点到维修点的腿部移动；

躯干调整：维修人员在维修点维持腿部姿态时的躯干调整；

拾取：确定腿部和躯干姿态，为了拾取操作对象时的上肢和手部姿态调整；

放置：确定腿部和躯干姿态，为了放置操作对象时的上肢和手部姿态调整；

碰撞：姿态调整过程中人体部位和周围环境或对象发生的碰撞；

手部操作类包含如下：

插头类操作：手部操作的插拔类动作；

螺丝刀操作：操作螺丝刀时的旋转操作；

扳手操作：操作扳手时的手部和上肢移动。

3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，其特征在于，步骤二中所述的维修仿真规则具体设置为：为行走设置人走路的实际平均速度及平均步长；为腿部调整、躯干调整、拾取和放置分别设置由两个以上的动作帧连接来实现；为碰撞根据空间大小及手部操作的实际情况设置；对插头类操作、螺丝刀操作和扳手操作的旋转操作进行简化，分别设置由一次以上的相同旋转操作完成。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，其特征在于，所述的腿部调整，设置由4个动作帧连接来实现，分别为：固定支撑腿、抬起另外一只腿至维修点上方、放置移动的腿至维修点、移动支撑腿至维修点附近；所述的躯干调整，设置由5个动作帧连接来实现，分别为：固定双腿、弯曲或旋转躯干、2次调整上臂、调整手部至维修点；所述的拾取，设置由5个动作帧来连接实现；所述的放置，设置由5个动作帧来连接实现；所述的插头类操作，设置插头旋转操作为每次旋转60度，共操作3次完成；所述的螺丝刀操作，设置螺丝刀的仿真操作为每次旋转90度，共操作3次完成；所述的扳手操作，设置扳手的仿真操作为每次旋转60度，共3次完成。

5.根据权利要求3所述的基于虚拟维修仿真过程的维修时间预计方法，其特征在于，所述的步骤三中维修动作的补偿时间为：

根据实际时间来设置行走的仿真时间，对行走的补偿时间为0；

碰撞的仿真虚拟时间为0，根据实际时间设置碰撞的补偿时间；

对于有设备障碍的腿部调整，躯干调整，拾取和放置中的每种维修动作，每两个动作帧之间的转换就是一次仿真调整，获取维修动作的实际操作平均时间和仿真虚拟时间，则维修动作的基本补偿量=(实际操作平均时间-仿真虚拟时间)/仿真调整次数，维修动作的补偿时间=基本补偿量×仿真虚拟时间；

对于插头类操作、螺丝刀操作和扳手操作中的每种维修动作，获取实际平均旋合圈数和虚拟旋合圈数，补偿倍率=实际平均旋合圈数/虚拟旋合圈数，补偿时间=仿真虚拟时间×补偿倍率。

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