关于VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用

秦彩宁　雷君一　张睿善

摘 要：当前国家正致力于推进新型能源体系建设，新能源汽车相比传统汽车在能源耗费量上具有明显的优势，产业上升空间较大。本文主要介绍VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用价值及应用要素，并从设备准备、技术支持、系统分析和科学校验等角度探究VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用路径，旨在进一步扩大新能源电动汽车的产业规模，促进行业现代化发展。

关键词：VR技术 新能源电动汽车 拆装试验 设备准备

The Application of VR Technology in the Disassembly Test of New Energy Electric Vehicles

Qin Caining，Lei Junyi，Zhang Ruishan

Abstract：At present， the country is committed to promoting the construction of a new energy system. Compared with traditional vehicles， new energy vehicles have obvious advantages in energy consumption， and the industry has a larger room for growth. This article mainly introduces the application value and application elements of VR technology in the disassembly test of new energy electric vehicles， and explores the use of VR technology in the disassembly test of new energy electric vehicles from the perspectives of equipment preparation， technical support， system analysis and scientific verification. The application path aims to further expand the industrial scale of new energy electric vehicles and promote the modernization of the industry.

Key words：VR technology， new energy electric vehicle， disassembly test， equipment preparation

新能源汽車是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，或使用常规的车用燃料，采用新型车载动力装置，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用可使汽车内部装置实现可视化，支持相关技术人员分析汽车装置结构的合理性和控制稳定性，继而进行精细化调整和改进，保证产品质量。

1 VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用价值

“十二五”期间，我国新能源产业快速发展，直接带动了汽车产业机构转型升级，以“绿色环保”为主题的新能源汽车逐渐实现了产业化，初步从技术空间转移到了市场空间，成为汽车企业努力提高商品化特征的目标对象。目前，针对新能源汽车产业发展国家出台了《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》、《关于进一步做好新能源汽车推广应用的通知》、《关于加快电动汽车充申基础设施建设的指导意见》，为新能源汽车的产业化发展奠定了坚实基础，使得新能源电动汽车产业环境逐步改善，VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用意味着我国汽车制造工艺和技术水平的不断提升。从驾驶安全和使用寿命角度来看，VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用可新能源电动汽车的结构系统和控制系统具备明显的数字化特征和可视化特征，相关汽车生产人员能够利用VR技术提高汽车拆装效率和精准性，有效优化汽车拆装程序，同时，还能够在VR技术的支持下完成直观化的汽车产品效果评价，并借助自动化生产平台和相关现代化技术实现拆装试验数据整合和结果分析，继而利用虚拟现实服务平台的工具系统实现装配定位，大大提高新能源电动汽车产业的现代化水平。

2 VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用要素

我国具有较大的新能源汽车产业规模，公开资料显示，2019年7月～12月全球插电式混合动力车销量分别为38112.0辆、37257.0辆、41633.0辆、48084.0辆、46474.0辆、52612.0辆，全球纯电动汽车销量分别为96914.0辆、111034.0辆、124741.0辆、98024.0辆、118115.0辆、188822.0辆，纯电动车销量同比增长30%。由此可知，新能源汽车仍旧具有较大生产空间，VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用可切实促进新能源汽车行业发展，其应具备的应用要素主要包括环境要素、设备要素、技术要素和人才要素。就环境要素而言，新时期和新形势下，新能源电动汽车生产、销售环境逐步改善，考虑到新能源电动汽车在拆装试验中需要应用较大场地，以支持相关拆装行为，在应用VR技术时应致力于构建新能源电动汽车仿真拆装试验室，该试验室可为VR设备运行提供优良条件。就设备要素而言，相关技术人员应基于新能源电动汽车拆装试验的技术环境和试验需求，有针对性引进相关先进技术设备，切实提高拆装试验过程中技术人员的交互性体验和构想性体验。就技术要素和人才要素而言，虚拟现实的关键技术主要包括动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具以及系统集成技术，相关技术人员必须具备优良的职业精神和终身学习能力，有效掌握这些先进技术，以保证新能源电动汽车拆装试验的效果。

3 VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用路径

3.1 设备准备

VR技术具有交互性、沉浸感、想象性三大特性，因此可被广泛应用于汽车工业，2015年～2019年，我国VR投融资规模分别为21.8亿元、49.8亿元、50.5亿元、52.2亿元和53.0亿元，基于新能源电动汽车拆装试验对VR技术的应用需求，应通过设备准备设置优良的试验条件。

VR技术在新能源电动汽车拆装试验中具有长期应用基础，在技术准备阶段中应构建新能源电动汽车拆装试验室，在该试验室中添加VR技术应用体系，以VR设备为基础，构建新能源电动汽车虚拟仿真拆装试验系统。人机交互界面是新能源电动汽车虚拟仿真拆装试验系统的核心，主要包括一级界面、二级界面和三级界面，其中一级界面具有触发功能和场景切换功能，可支持相关技术人员对新能源电动汽车的结构体系和拆装模块进行可视化研究，二级界面与一级界面相比更为细化，可支持相关技术人员对新能源电动汽车各个系统的内部环境进行分析，例如，就新能源电动汽车的发动机而言，技术人员可在拆装二级界面中可视化完成缸体拆装、排气部件拆装，并展示拆装视频，除此之外，还能分析飞轮、链条导板、油底壳、曲轴、排气歧管、排气凸轮等相关电气设备的安装水平。在三级界面中，相关技术人员可对新能源电动汽车的相关拆装模块进行精细化分析，并进行具体操作，通过场景切换真实感受拆装过程[1]。

3.2 技术支持

公开资料显示，2013年～2019年，欧洲纯电动汽车销量分别为2.28万辆、3.94万辆、5.80万辆、9.52万辆、13.74万辆、20.63万辆、35.78万辆，纯电动车在不同类型电动汽车中的占比分别为82%、88%、88%、48%、51%、57%、66%，电动汽车销量同比增长73%，这意味着新能源汽车制造行业已经具备坚实发展基础。VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用可有效优化拆装流程，在實际应用中应实现虚拟拆装人机交互功能和虚拟拆装操作[2]。就虚拟拆装人机交互功能的实现而言，可借助新能源电动汽车仿真拆装试验系统的核心界面，构建名称显示交互界面，在该界面中，操作者能够根据拆装需求对相关结构进行点击和分析。例如，在新能源电动汽车的发动机拆装时，VR技术将通过虚拟化分析，将电动汽车内部结构进行颜色区分，支持操作者清晰化了解新能源电动汽车的内部构造，继而针对发动机的相关零部件进行拆装学习。而在虚拟拆装操作中，相关操作人员可借助VR设备设身处地地感受新能源电动汽车的拆装环境，更加真实地模拟汽车的虚拟拆装过程，在系统环境中利用虚拟化拆装工具，如扳手、钳子、螺丝刀等，按照正确拆装工序进行汽车拆装[3]。

3.3 系统分析

近年来，我国科学技术水平不断提升，相关现代化技术已经在新能源汽车制造领域中得以广泛应用，并已取得了实质性应用成效，基于新能源汽车系统结构合理性对运行状态和驾驶安全的影响，相关技术人员可利用VR技术在新能源电动汽车拆装试验中进行系统分析，有效判断某一运行状态下和结构环境下汽车结构的运行稳定性，判断汽车是否会发生相关故障。同时，还可利用基于贡献度的虚拟网络故障诊断算法，包括故障过滤子算法和基于贡献度的故障推理算法，针对新能源汽车拆装过程进行仿真实验和结果分析。另外，在OpenFlow协议的支撑下，基于CNN-SVM的SDN网络链路故障定位算法还可在SDN网络链路故障定位系统的支持下，结合VR技术实现新能源电动汽车拆装流程优化，大大提高真实拆装效率。值得一提的是，在系统分析的过程中，还可添加故障反馈机制，支持相关人员在新能源电动汽车拆装试验中掌握相关故障的表现状态，并利用自动化技术进行修复和改进。

3.4 科学校验

国家统计局资料显示，2018年第一季度至2019年第四季度，新能源汽车销售量分别为16.5万辆、46.8万辆、75.0万辆、131.7万辆、23.8万辆、61.6万辆、84.7万辆和117.2万辆，新能源汽车产销率累计值分别为94.2%、98.9%、97.20%、100.9%、94.7%、97.4%、97.20%、98.7%，由此可知，新能源汽车行业具有优良发展前景。在新能源电动汽车拆装试验中，可利用VR技术实现拆装结果的科学教研，技术人员可结合VR技术的可视化优势，根据全员参与原则、动态识别原则、经济性原则和资料积累原则，有效利用从主观信息源出发的菲尔德法、情景分析法以及从客观信息源出发的核对表法、流程图法、检查表法和图解计数法，完成新能源汽车拆装风险识别以及故障规律的掌握，并针对新能源电动汽车的体系结构和拆装流程进行拆装结果评价，继而在新能源电动汽车的优化设计中切实降低设计风险、工艺风险、电气设备运行风险、接地风险以及电磁干扰风险，架构运行稳定的控制体系和结构体系。另外，在利用VR技术进行新能源电动汽车拆装试验的过程中还可有效渗透物联网分析技术，全面整合拆装数据，从整体角度出发，对可能造成运行隐患的拆装流程进行优化处理，保证驾驶安全和新能源汽车的控制安全。

4 结语

总而言之，新能源汽车在能源消费量上具有明显优势，面对日益增加的能源应用压力，可以预见新能源汽车将在未来一段时间内快速占领汽车市场。VR技术在新能源电动汽车拆装试验中的应用可支持相关技术人员可视化分析系统结构和控制系统，通过设备准备、技术支持、系统分析和科学校验，高效率实现系统优化。

基金项目：项目来源：教育部科技发展中心产学研创新基金课题。

项目名称：《基于混合现实（MR）在新能源电动汽车教学中的应用研究》编号：2018C01066，于2019年11月立项。

参考文献：

[1]张帆，李云龙.VR虚拟现实技术在车辆虚拟维修中的分析[J].科学技术创新，2020（04）：76-77.

[2]王泽森，申荣卫.VR技术在新能源汽车专业教学中的应用与研究[J].职业，2020（04）：94-95.

[3]黄薇.基于VR汽车维修接待教学平台的界面设计研究[J].电脑知识与技术，2020，16（01）：38-39.