當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)快速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）和混合現(xiàn)實(shí)（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(jì)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(shí)世界之間的信息交互將更為順暢，人們會(huì)更為便捷地獲取虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界的信息以及已有的經(jīng)驗(yàn)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(yàn)，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(gè)領(lǐng)域，常由多個(gè)生產(chǎn)部門聯(lián)合研制，組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高、價(jià)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(gè)人的認(rèn)知能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jì)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(diǎn)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(shí)裝開展時(shí)，人們可以通過自身的行為動(dòng)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(shí)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(dòng)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(jì)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(jì)算機(jī)）還難以準(zhǔn)確、快速地識別人們的動(dòng)作意圖。為此，在對光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備獲取的人體運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)在有限的人體運(yùn)動(dòng)捕捉空間內(nèi)控制虛擬人體的大范圍運(yùn)動(dòng)過程，重點(diǎn)對人體下肢動(dòng)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(dòng)控制，研究了虛擬人體手部交互過程和人體上肢運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)信息的補(bǔ)償方法，并實(shí)現(xiàn)了對某裝備協(xié)同式虛擬維修仿真平臺(tái)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(shí)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(dòng)捕捉數(shù)據(jù)處理、人體下肢動(dòng)作識別技術(shù)、虛擬人體大范圍運(yùn)動(dòng)過程控制、上肢運(yùn)動(dòng)過程控制及信息補(bǔ)償方法、協(xié)同式虛擬維修仿真平臺(tái)開發(fā)等內(nèi)容，可為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。