當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)快速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）和混合現(xiàn)實（Mixed Reality，MR）等技術(shù)也開始逐步出現(xiàn)在人們的工作生活中。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能以及5G通信等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬世界與現(xiàn)實世界之間的信息交互將更為順暢，人們會更為便捷地獲取虛擬世界、現(xiàn)實世界的信息以及已有的經(jīng)驗數(shù)據(jù)、分析方法等資源。綜合運(yùn)用此類信息和資源可以幫助人們更快速地獲取知識、提升專業(yè)技能，獲得更好的娛樂休憩體驗，更高效地完成很多的復(fù)雜工作。
　　大型復(fù)雜裝備是人們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要組成，廣泛存在于生產(chǎn)制造、交通運(yùn)輸、科學(xué)研究和軍事應(yīng)用等各個領(lǐng)域，常由多個生產(chǎn)部門聯(lián)合研制，組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高、價格昂貴，使用單位往往也要求其具有較長的工作壽命，較高的可靠性和穩(wěn)定性。然而，面對全壽命周期內(nèi)的維修工作，人們當(dāng)前主要還是依托于個人的認(rèn)知能力和實踐經(jīng)驗開展，維修操作過程缺乏科學(xué)、準(zhǔn)確的籌劃。為了進(jìn)一步提高大型復(fù)雜裝備的維修效率，便于人們綜合運(yùn)用計算結(jié)果輔助裝備的維修操作，筆者深入研究了多人協(xié)同維修操作過程和協(xié)同式虛擬維修技術(shù)：一是研究了協(xié)同式維修任務(wù)的分配方法，為人們提供科學(xué)高效的維修操作參考方案；二是研究了協(xié)同式維修操作過程建模方法，準(zhǔn)確地對多人協(xié)同維修操作過程進(jìn)行描述，便于對大型復(fù)雜裝備的維修操作過程進(jìn)行分析和控制；三是重點研究了協(xié)同式虛擬維修（Collaborative Virtual Maintenance，CVM）中的體感交互控制技術(shù)，當(dāng)大型復(fù)雜裝備的維修操作培訓(xùn)不宜采用實裝開展時，人們可以通過自身的行為動作參與其虛擬樣機(jī)的維修操作過程，為維修人員操作能力的培養(yǎng)提供更便捷、便宜和高效的訓(xùn)練方法，通過分析和評估裝備虛擬維修操作過程還可為裝備的實際維修操作過程提供指導(dǎo)或參考。
　　與傳統(tǒng)的VR技術(shù)在教學(xué)、旅游等方面應(yīng)用不同，虛擬維修（Virtual Maintenance，VM）技術(shù)更偏重于以人員體態(tài)動作與手部姿態(tài)語言的方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。當(dāng)前，體感交互控制技術(shù)受制于設(shè)備性能、使用環(huán)境及穩(wěn)定性等諸多因素，人們還難以毫無障礙、隨心所欲地和設(shè)備（計算機(jī)）進(jìn)行交流。特別是信息識別上的困難，使得設(shè)備（計算機(jī)）還難以準(zhǔn)確、快速地識別人們的動作意圖。為此，在對光學(xué)運(yùn)動捕捉設(shè)備獲取的人體運(yùn)動信息進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)在有限的人體運(yùn)動捕捉空間內(nèi)控制虛擬人體的大范圍運(yùn)動過程，重點對人體下肢動作識別技術(shù)進(jìn)行了研究，并針對協(xié)同式虛擬維修操作過程中的虛擬人體上肢運(yùn)動控制，研究了虛擬人體手部交互過程和人體上肢運(yùn)動鏈運(yùn)動信息的補(bǔ)償方法，并實現(xiàn)了對某裝備協(xié)同式虛擬維修仿真平臺的開發(fā)。
　　鑒于目前國內(nèi)尚無此類較為系統(tǒng)全面地論述協(xié)同虛擬維修中體感交互控制技術(shù)與方法方面的專著，面向?qū)W科和領(lǐng)域前沿，并結(jié)合科研實際，筆者將近年來的研究成果撰寫成本書，涵蓋了協(xié)同式維修任務(wù)分配、協(xié)同式維修操作過程建模、人體運(yùn)動捕捉數(shù)據(jù)處理、人體下肢動作識別技術(shù)、虛擬人體大范圍運(yùn)動過程控制、上肢運(yùn)動過程控制及信息補(bǔ)償方法、協(xié)同式虛擬維修仿真平臺開發(fā)等內(nèi)容，可為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。