「90后」团队用 AR 眼镜总装中国空间站，「把最酷的技术用在我们航天器」，如何对待这代人的创新热情？

qinzusong · 发表于 2023-6-24 08:28

中国空间站三舱地面联试

这张照片的拍摄地址在中国航天科技集团五院天津基地，这里主要承担着中国空间站等超大型航天器的总装、测试、试验任务。
天和核心舱、问天尝试舱，都在这里完成总装。
「相对论」节目组了解到，中国空间站布局复杂，光是天和核心舱就有1000多根电缆、近500根管路，总装难度前所未有。而完成它的总装团队却十分年轻——32人的总装团队，平均春秋31.4岁，「90后」占比达到了90%。
如此复杂的工程，少不了各种各样的装配技术创新。总装团队通过AR眼镜，将所有工艺模型和操作信息直接展示在航天器实物场景上，让装配更准确更有效率。

通过AR眼镜，看到的航天器线路

我采访了这群年轻人。

「90后」团队用 AR 眼镜总装中国空间站，「把最酷的技术用在我们的航天器」，如何对待这种技术的创新应用？如何对待这代人的创新热情？

https://www.zhihu.com/video/1618268918300246016

最后附一个小彩蛋：戴上AR眼镜，进入一个「线缆宇宙」。

https://www.zhihu.com/video/1618284308107526144

bggxl · 发表于 2023-6-24 08:28

首先说一下，这里面的技术基本都民用了。最近我刚买了进行体验。
其实本质就是一个戴在眼睛上的可移动的HUD，这个在战斗机和汽车领域很常见。
体验感就像是用一个光面的显示器对着光线看到背景反光的感觉。
不过民用设备没有手势控制。
其实现在的感觉也是堪堪能用的感觉。

我的建议：
1、背景的屏蔽
总觉得纯粹弄低背景亮度不适用多场景，是否可以引入什么技术做多种透明度屏蔽，比如说类似那种通电物化玻璃？
2、光源的提升
其实现阶段Micro OLDE挺亮的了，尤其在8倍衰减下，还能维持手机或者显示器类似的亮度。但是如果背景光源为阳光的话，这个亮度就不够用了。所以显示光源可以换成Micro LED，这个效果应该是比Micro OLDE好很多。
3、散热
目前我所用的有这么一个问题，就是显示器所在位置大概用十分钟就开始发热了，基本是超过四十度的，这个长时间使用体验，散热问题需要解决。
4、连接线
既然5G技术低延迟，能不能拥上去，再不行用WIFI传输也可以。连接线真的非常碍事。
5、手势操作
看到视频当中感觉应该还是容易发生误操作，是否可以引入类似操作手套，在手套背面植入相关内容，提升操作准确度，否则就依靠眼镜前方的摄像头。每次操作需要摄像头对准手经行识别，肯定不够便捷。
6、可视范围
我总觉得可以用环形的镜片和屏幕，而不是仅仅眼镜前面的类似16比9的屏幕。类似显示器里面的曲面屏。体验应该会上升很多。
7、画面的抖动
是否可以多加一些陀螺仪之类的让画面没那么容易抖动？

我就要qq挂机 · 发表于 2023-6-24 08:29

一转眼九零后都三十多了，感慨。
ar眼镜在视觉上还有很大问题，但在未来航天活动中或是必要存在的设备。纷繁复杂的原件下，如果有一个增强现实的提示会大大提高效率。
技术难题我想到的有三个，
1，模型空间如何与现实空间适配。
虽然软件的跟踪技术和硬件的陀螺仪技术很完善，但大规模变幻位置、开关机变幻初始点的时候，如何把虚拟和现实的空间对应上，并修正时间带来的误差？
我想到的技术方案，是预先设置好识别图像的空间点，构建出空间后软件再慢慢校正。缺点是要在舱内设置很多识别点定位。
还可以尝试识图（识别空间）功能，那就需要有一定算力。
2，强光环境下的白色图像
这个问题一直都在，我以前用手机玩ar增强的时候就发现过，在强光环境白墙白地砖上设置一个白色物体，就会看不清。
我想到一个技术方案是可以改变镜片透光率强行降低通光亮，然后再用白色字幕或图像投射。
3，大量信息的ui排布。
镜片空间不大，根据描述只有四五十度视角，分辨率也有限。2k以上才能满足大信息量还不影响视野。
意义
问题多多，但意义也很重大。太空中传递信息，手里拿个手机啊平板啊还是略显原始，能直接在空间上投射正确直观的复杂信息，可以缩短一个人的适应时间，很快学会一项熟练操作技能。
当然，可能会把人弄懒，在太空极端环境造成的电子设备失灵情况下无法适应落后的信息传递模式，不过生命总会找到出路，大脑总会适应艰苦。
作为一个科幻迷，我非常支持新技术应用到大型分工管理和生产作业中，尤其是航天。新的信息技术将带来管理和交流的新可能，尽早尝试，才能积累更多产品反馈和成功经验。一点点的积累才能早就以后的技术成熟和进步。

if1001 · 发表于 2023-6-24 08:29

问题描述也是够简单，我查到了一些资料，当做一个补充吧。
航天器总装是航天器研制的关键步骤，需要把各系统的设备、仪器、电缆和管路与舱体装配成完整的航天器。涉及推进系统安装、仪器安装、电缆铺设、接地实施、结构机构安装、热控实施等操作。
在总装过程中，操作人员需要按照图纸准确安装，因此需要不停的在显示屏和航天器实物之间切换。这个过程耗时耗力，同时也容不得一点差错。因此总装时长占到了研制总工时的30%~50%。
而我们的总装团队，一群平均年龄只有29岁的90后，自主研发了基于AR技术的航天总装引导与检测系统，用来辅助安装。
AR技术，即Augmented Reality，中文直译叫&#34;增强现实&#34;，指的是实时的将图像投影在真实物体上，达到虚拟与现实实时交互的技术。
通过AR技术，总装人员可以将图纸细节直接投影在航天器上，可以又快速又准确的完成装配工作。比如总装中的保温层粘贴，需要工作人员按顺序一块一块粘贴。工作量巨大，耗时很长。采用了AR技术之后，操作人员可以根据AR眼镜中返回舱保温层代号及位置提示，快速定位保温层位置，完成粘贴，原本3人15天的工作量可以直接缩减为2人5天。工作效率大幅提升。

图片来自中国航天基金会

以上就是关于AR组装空间站的一些补充。下面谈谈我的想法吧（主要是吹捧，哈哈哈）。
一般提到AR，我们想到的都是AR游戏，元宇宙这些娱乐项目。但同样是年轻人，我们的工程师们想到的却是如何用这样的先进技术解决工作中的难题。不由得想给我们的航天人点一个大大的赞呀。
我国的航天事业起步晚，但进步神速。这与航天人一贯的&#34;想创新，敢创新&#34;的优秀传统是分不开的。
其实，敢于创新是个很难得的事情。我想，工作了多年的打工人对此肯定是深有体会的。创新，一方面是机遇，一方面也是挑战。干好了，当然皆大欢喜，干不好呢，出了问题谁负责？旧的东西又不是不能用，不就是慢了点，破了点，但是不会错呀。
还有，创新之后，会不会把自己的饭碗创新没了？比如，如果我跟我的老板说，我通过自己的研究和测试，发现chatGPT的编码功能真的很棒，完全可以取代我大部分的工作，还又快又好又省钱。我老板肯定会欣然采纳我的创新想法，给我一个大大的赞，然后把我这样的优秀人才输送给社会（开个玩笑哈，不可能是真的。因为我根本不会chatGPT（狗头））
因此，我觉得，勇于承担创新的风险，是很难能可贵的。这也是属于年轻人特有的品质吧。
我小时候，常常听到&#34;80后是垮掉的一代&#34;的说法，等我长大了点，垮掉的又变成了90后，00后。其实，等我们真的长大了，来到了担当社会中流砥柱的年纪，我发现，其实我们没有垮掉，大多数的80后，90后，带着属于自己的时代特色，成长为了这个社会的中坚力量。我们可以相信他们，同样的，也可以相信未来的年轻人。
最后以一句我喜欢的歌词结尾吧：
一代人终将老去，总有人正在年轻。
年轻人，永远是时代的希望。

wangbo821 · 发表于 2023-6-24 08:30

我可能是这个回答下面，唯一长时间用过这款眼镜的航天答主了吧（官号除外哈）
先上图+ID为证：

我先简单说一下这个团队拿这个眼镜干嘛用。
这款眼镜（不打广告，所以就不写品牌了）是AR眼镜，与我们大多数人更熟悉的VR相似又不太一样，VR就是完全遮挡了外界环境，提供一个完全虚拟的全景影像。而AR的镜片是基本透明的，它能看清现实世界的东西，同时在上面叠加一层发光图像。有点像科幻片里那种透明手机的概念。
在组装空间站(/神舟飞船）时，会涉及到大量的零部件，很多部件又很相似，如果过于马虎的话有可能会搞混。有时零部件拿对了，但安装的方向、高低、角度等信息不清楚时，也会容易降低安装效率。玩过乐高的同学应该更能理解和体会这中间的困难。
五院年轻人团队这次打造的这个工具，就是通过AR眼镜来给安装工程师一个提示，就像把乐高的安装说明投射到眼前的积木上，或者像汽车挡风玻璃上的HUD抬头显示系统一样，能更好更快更准确的完成装配任务。
它的另一个好处，就是第三方可以从安装工程师的第一视角来观察装配情况，这样就方便在其它地方的专家远程指导安装，现场安装工程师将得到一步一步的指导。后期我觉得还可以加入箭头和其它提示去指向下一步需要做什么、下一步需要去哪里、要检查哪里等等。在生产线上不必再去读说明和查邮件附件图表，所有的信息都会实时的更新到眼镜上。把双手解放出来（并减少印纸的浪费）。

很多人会赞叹，呀，你看，我们的航天科技&#34;把最酷的技术用上了&#34;。
近期要改进的地方

作为一个接触这个眼镜时间比较长的答主，我再来说说这款眼镜目前的问题以及要怎么改进。
首先，它的刷新率只有60 Hz，快速移动时会有丢帧现象。而且视野范围比较小，不转头就只能看到正前方40到50度的视野。查看远处的物体问题不大，但如果是操作一臂之内的航天器零件，显示器对视野的限制非常明显，有点管中窥豹的感觉，目前的技术还不能做到完美的生产线辅助装配。
这一点是最致命的。
另外，我们航天的装配零件以白色为主，还有一些高反光材料。目前这款头戴眼镜对高亮度或强光反射的适应度不太好，一旦眼前的物体很亮，显示器上的虚拟物体（尤其是深色的部分）就基本上看不清了。就像在白纸上用白笔写字的感觉，白色的文字基本看不清。最糟糕的体验是在装配现场我发现眼镜内部会反光，如果我身后有光源的话，就会让我看不清。它更适合在较暗的环境使用。

象素感也挺重的

还有一点就是如果戴了眼镜，或者是换一个工程师来用，就需要对眼睛的轴距和对焦重新校准，否则很容易出现彩虹色或者看不清看不全的情况。哦，如果想点到你想要的按钮，有时要把手臂伸很远才能点击到。（受限于摄像头的角度，必须露出大半个前臂才能很好地与面前的AR元素互动，视觉效果让我有点失望）。而且有三分之一的时间，手的动作无法与眼镜的Windows系统进行交互。
最关键的一点，就是这眼镜还是有点沉的，平时玩玩还好，像车间工人一样戴久了后脑勺有点受累和出汗。
不能再说了，说多了五院ling导们以为我在吐槽了，其实还行哈。
未来

VR将是人工装配未来的大趋势，数字化和自动化将改变航天及其它制造业中人力的生产方式。
目前航空里做的比较好的是空客，2019年给日航提供A350 XWB的时候，就把培训和维护的部分做到这个眼镜里去了。
但放眼全球的航天制造业，VR在装配领域还有很长的路要走。我国的航天领域还是以稳妥为主，期待在未来中国航天业（尤其是民营企业）能有更多的创新成果出来，不怕失败。空叉不也是不断犯错嘛，只要不断有更多的创新就好。创新没有一蹴而就的，中间过程的小失败如果能换回更快更好的成功，大家也能理解嘛。
中国航天未来5年应该能有一个质的突破吧。五院还是很强的。
中国航天的年轻人，加油。

i163 · 发表于 2023-6-24 08:31

没错！
这就是我们航天科技集团五院自己研制的一套增强现实的辅助装配系统！
↓↓↓

https://www.zhihu.com/video/1615852114172887040
创新，是我们的基因！

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