基于可穿戴技术的移动维修辅助终端硬件平台设计

摘要

现代设备尤其是飞机等大型高科技设备的维修，通常需要复杂的工序与较高的维修技术，现有的维修辅助设备难以提高维修效率保障维修质量。可穿戴技术拥有独特的人机交互模式，与维修辅助工具结合后能够释放用户的视线与双手，维修人员可以专注于维修任务提高效率。
　　本文设计了可穿戴维修辅助终端的硬件平台，课题来源于国家重大专项“民用飞机 XXX技术研究”。可穿戴维修辅助终端以维修任务为中心，以提高维修人员效率作为目标，在设计时充分考虑了维修现场的特殊性，通过人机自然交互的方式弱化了机器结构形态，将人机交互上升到人机融合层面。本文主要研究与设计工作概括总结为：
　　1.讨论了可穿戴维修系统架构，确立了无线通信连接前、后台的工作方式。前台由维修人员与可穿戴维修辅助终端组成，位于工作现场。后台由本地服务器与远程服务器组成，为前台提供交互式电子技术手册查询与专家技术指导等服务。
　　2.完成了可穿戴移动维修辅助终端硬件平台设计，包括技术方案论证，单元电路及总体电路设计，六层电路板PCB设计与样机试制，对电路进行了信号完整性分析，探讨了人机交互模式，同时还进行了可穿戴系统集成设计。
　　3.针对单目显示器要求，设计了VGA信号转换电路并移植了VGA视频驱动程序。针对可穿戴系统的低功耗需求，分别从硬件与软件角度进行低功耗设计，延长了设备使用时间。设计了姿态检测电路与程序。
　　4.对设计完成后的样机系统进行了总体调试，并对温度、功耗等重要技术指标以及功能进行了测试，技术手册浏览、语音技术支持与图像采集等应用程序均可以在硬件平台上正常运行，测试结果表明，设计达到了指标要求。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2可穿戴技术现状

1.3数字维修技术概述

1.4论文的研究内容及结构安排

第二章 可穿戴维修辅助终端方案设计

2.1需求分析

2.2可穿戴维修系统整体方案

2.3可穿戴终端方案设计

2.4技术方案设计

2.5本章小结

第三章 可穿戴维修辅助终端基础设计

3.1维修辅助终端基础电路设计

3.2 VGA视频电路与驱动设计

3.3维修辅助终端低功耗设计

3.4姿态检测电路与程序设计

3.5本章小结

第四章 可穿戴维修辅助终端实现设计

4.1维修辅助终端PCB电路板设计

4.2可穿戴系统集成设计

4.3本章小结

第五章 可穿戴维修辅助终端调试与测试

5.1维修辅助终端电路调试

5.2维修辅助终端系统调试

5.3维修辅助终端系统测试

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果