基于三维虚拟磁罗经的训练与评估系统

利用3ds Max、Unity3d等三维建模仿真技术,开发磁罗经的三维训练和评估系统.该系统模拟海上实际场景,学生可以利用该设备完成磁罗经维护保养和自差测定等训练项目.为解决目前磁罗经操作评估过程中存在的标准不统一以及客观性的问题,利用Visual C++2010开发基于磁罗经三维仿真设备的评估系统,通过专家咨询及调研,建立磁罗经操作的评估数学模型.通过测试,磁罗经操作评估系统与评估员给出的评估成绩基本吻合,满足学员训练及评估考试的使用要求.     

天然气中冷仿真培训系统的设计与实现

针对天然气中冷生产过程的仿真对各类操作人员培训的重要性,以某大队中冷装置的生产过程为开发背景,开发了一套中冷仿真培训系统。仿真结果表明该系统能够模拟实现该系统实际的操作环境。通过在仿真培训系统上训练,不仅有利于操作人员快速掌握生产装置的工艺流程,积累生产操作经验;而且对保证装置的稳定运行具有重要作用。该系统具有弥补教学手段和实验条件限制等优点,能与生产实际紧密结合,对培养高技能、复合型人才发挥着重要作用。     

虚拟消化道内窥镜训练系统

介绍了一种应用虚拟现实技术实现消化道内窥镜训练功能的系统.主要讨论了通过计算机三维可视技术,对医学断层影像重建得到三维训练模型;并讲解系统外设实现操作量采集和力反馈的工作原理,以及系统仿真软件采用的质点-弹簧/阻尼物理仿真模型.学员可在这一具有虚拟场景和真实力感相结合的训练环境中反复训练,从而不断提高业务操作水平.     

正压原稳仿真培训系统的开发

以正压原稳装置为背景,开发了一套仿真培训系统。仿真结果表明该系统能够模拟实现该系统实际的操作环境。通过在仿真培训系统上训练,不仅有利于操作人员快速掌握生产装置的工艺流程,积累生产操作经验,而且对保证装置的稳定运行具有重要作用。     

基于HLA和VR的汽车驾驶虚拟训练系统

应用分布交互式仿真高层体系结构（HLA）和虚拟现实技术，结合汽车驾驶虚拟训练系统仿真背景，研究开发了基于HLA的分布交互式汽车驾驶虚拟训练仿真系统，并对开发过程中的关键技术：三维实体建模、三维实体模型在虚拟场景中的集成、驱动和显示、HLA联邦的开发、联邦成员的实现进行了研究。这些技术已在系统开发中获得成功的应用，取得了较好的仿真效果。     

OpenGL在数控加工仿真系统中的应用

OpenGL强大的三维图形功能为用户开发图形仿真系统提供了有力的工具.本仿真系统基于OpenGL,以Visual C 为开发平台、在Windows XP环境中开发而成,该系统具有仿真加工和培训数控加工操作人员2部分功能.     

高仿真度的DMS-2000型船舶机舱模拟器

给出研制的采用虚拟现实技术的DMS-2000型轮机模拟器的总体结构、配置和系统功能.综合应用三维图形、VGA墙显示系统和分布式仿真技术,并采用大量高精度的仿真模型有助于提高DMS-2000轮机模拟器的仿真性能.本模拟器可进行典型船舶机舱的常规操作、应急工况或高级培训等各种操作训练.     

基于虚拟现实的高压电气试验系统架构及关键技术研究

高压电气试验仿真系统是为高压电气设备的各种试验提供一个三维仿真试验环境,用户能够利用该试验环境进行各种电气试验操作,从而达到对操作者的培训和考核目的．系统在虚拟现实技术基础上,结合高压电气试验的具体情况,提出构建包括电气设备等三维实体物理建模、机构建模和功能建模的仿真系统方案,开发具有虚拟现实特点的试验仿真系统,并实现实时仿真及交互控制的功能．     

大时延环境下的分布式遥操作系统

遥操作仿真系统主要用于解决航天机器人遥操作过程中所遇到的大时延问题。本系统由三维实时仿真系统以及实际机器人实验系统两部分组成。操作人员输入的各个控制指令都会立即被三维实时仿真系统中的仿真机器人所响应 ,这些控制指令经过一定的时延以后传入实际机器人实验系统。同时遥操作系统可以通过比较传回的实际机器人状态和仿真机器人的状态来验证操作效果。因此本系统较好地解决了大时延下的遥操作问题     

Study on co-simulation model of forging manipulator based on virtual prototyping

Based on the characteristics of integrated virtual prototype technology,the mechanical system sub-model,the hydraulic system sub-model and the control system sub-model of a forging manipulator system have been built using a variety of software,and a forging manipulator multidisciplinary cosimulation model has been also built using a method of simulation models interface.Then the simulation and experiment are finished,and the result of the experiment is in good agreement with the result of the simulation.It shows that the co-simulation model established can simulate accurately parameter changes in real time during the moving of the forging manipulator such as displacement,velocity and pressure flow,which is of important significance for the optimized design of the forging manipulator system to establish the models.     

基于虚拟样机技术的锻造操作机的动力学仿真

在分析锻造操作机工作原理的基础上,利用Solidworks软件建立锻造操作机的三维实体模型,并将其导入MSC.ADAMS软件系统,建立锻造操作机的三维数字化虚拟样机.考虑锻造操作机自重和载荷影响,对锻造操作机各个部件施加约束和载荷,进行多刚体系统动力学三维可视化仿真,得到典型工况运动过程中锻造操作机液压缸和钳口的受力情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.     

基于二次调节的锻造操作机重力势能回收与再利用

针对传统阀控式锻造操作机夹钳下降时重力势能被浪费的情况,通过采用二次调节技术与原液压系统相结合,构建了一种节能型锻造操作机液压回路.基于该液压回路对夹钳重力势能的回收与再利用提出了恒压差的压力闭环控制策略,并且基于某企业100 kN锻造操作机进行了仿真研究.结果表明,这种节能型锻造操作机液压回路在满足系统控制特性指标的基础上,具有良好的势能回收及能量再利用效果,可以降低液压系统的能耗.      

面向作业任务的AUV用自主式机械手结构设计

论述了研制的自主作业水下机械手的总体、结构设计特点和主要性能技术指标.机械手装备于自主式潜水器(AUV)上,具有五个自由度,直流力矩电机驱动,最大作业水深为100m.机械手具有结构轻巧、运动传递精确、手爪可更换和被动柔顺功能等特点.可在计算机控制下面向对象自主作业.讨论了机械手的运动学计算、计算机仿真和调试试验情况.     

锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

对锻造操作机机械系统进行运动学特性分析,研究执行机构的运动规律,是实现操作机夹钳末端位置精确控制的前提。本文分析了某典型锻造操作机夹钳平行升降机构的机构特征及运动学特性,得到了夹钳末端随升降缸运动的变化规律以及夹钳平行升降动作的运动学逆解方程。结合锻造操作机具体结构参数对夹钳平行升降逆解近似公式的精度进行了分析,提出了采用高次方程近似公式的方法,并给出了二次方程近似公式,研究结果对于提高操作机夹钳末端的位置控制精度具有一定的理论价值。     

基于HLA的测控通信装备全数字仿真系统设计研究

通过深入研究测量船船载测控通信设备原理及组成,提出了基于HLA技术构建测量船测控通信设备的全数字分布式仿真系统。设计了系统总体框架、信息流程及软硬件平台,并给出了系统运行、数据交互及USB系统仿真等关键技术的实现方法。该仿真系统为岗位训练和设备性能检验提供了接近于测控任务的实际环境,有效降低训练成本,减少装备损耗。     

扒渣机械手的机构创新及其运动仿真分析

针对原有扒渣机扒渣效果差、影响铝锭质量等问题,分析了存在的主要原因.利用虚拟仿真技术,对扒渣机的原机构进行结构创新设计,增加了后刮扒器等结构,并对新结构进行虚拟样机的运动仿真研究.结果表明,扒渣机构位移量合乎设计要求,提高了扒渣能力并改善了扒渣效果.     

虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用

结合虚拟现实技术与电气控制技术,针对装配生产线的特点和控制要求,开发了一套虚拟仿真系统,可用于系统监控、调试和人员培训.利用罗克韦尔软件编写电气控制程序,通过RSTestStand软件搭建机械手自动装配系统的3D虚拟仿真模型,并基于虚拟可编程控制器(PLC),实现了直线型、余弦-直线型速度曲线调速方案在虚拟仿真对象上的应用.虚拟仿真对象的动作视觉效果和监控曲线表明,控制系统工作良好,通过在机械手各动作的启停、加减速、匀速转换时引入余弦调速方案对速度控制进行优化,有效减小机械臂关节的震动和顿挫,取得了较好的动作流畅性.     

PID神经网络混沌优化及其在机械臂轨迹跟踪控制中的应用

针对BP优化PID神经网络（BP-PDNN）易陷入局部极小的不足,提出了一种变尺度混沌优化PID神经网络设计方法,即MSCOA-PIDNN,将其应用于机械臂轨迹跟踪控制中.利用混沌运动的遍历性优化网络权值,通过压缩优化变量取值区间提高搜索效率.采用MSCOA-PIDNN建立机械臂系统的预测模型,以多步预测性能指标为目标函数,优化PID神经网络控制器,从而实现机械臂系统轨迹跟踪的有效控制.仿真结果表明,MSCOA-PIDNN在机械臂轨迹跟踪控制中性能优于BP-PIDNN.     

基于虚拟样机的电动六自由度并联机器人结构参数设计

针对并联机器人在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行电动六自由度并联机器人结构参数设计与仿真的研究.以Stewart并联机器人为例,对并联机器人工作空间的两种求解方法进行了分析.首先利用几何法求解出其工作空间,然后提出一种基于虚拟样机技术求解其工作空间与承载能力的方法.这种方法利用Pro/E软件进行三维设计,将三维造型导入Adams软件中进行动态仿真.仿真结果表明,该方法在保证仿真结果可靠性的前提下,可避免烦琐的计算,缩短设计周期.