虚拟环境下线缆建模及装配规划技术的研究

线缆的装配规划是一个复杂的问题．分析了线缆建模及其装配规划的特殊性，并指出了现有CAD线缆建模与布线工具的局限性。根据虚拟环境的特点，提出了线缆离散控制点建模技术，将线缆简化成由一系列截面中心点相连而形成的空间连续折线段。在实验室以前工作的基础上，研究和开发了虚拟环境下的线缆装配规划模块，并介绍了该模块的层次结构。     

面向对象的用户界面生成工具BIT－UIEditor

为了开发能够支持通用用户界面生成的用户界面管理系统，提出了动作响应模型，并在ＯＳＦ／Ｍｏｔｉｆ工具包基础上采用面向对象方法开发了一种用户界面生成工具．该工具是可视化的、直接操纵式的，能够交互地快速生成用户界面原型，支持原型的运行和修改，使用户界面各组成部件的定义与应用程序相关动作对应起来．最后可以得到相应的界面源代码及其执行文件．     

面向多视图的柔性编码系统研究与实现

根据产品数据管理(PDM)系统对柔性编码系统的要求,分析了面向多视图的柔性编码系统组成原理.编码的生成和使用在一定的上下文中进行.基于该组成原理对面向多视图的编码系统体系结构进行了研究,并设计了系统的实现类图.该系统支持5种码段的建立,提供柔性定义编码规则的工具,在不同视图下的编码规则能够驱动事物编码的自动生成.在总结系统实现的一般特性基础之上,以零件编码为例对面向多视图柔性编码的过程进行了验证和说明.     

气动人工肌肉驱动球面并联机器人的位置控制研究

研究将气动人工肌肉驱动器应用于柔索驱动三自由度球面并联机器人机构,介绍了该机器人的运动学模型,提出一种简便的轨迹规划方法,在建立的实验测控系统中,应用含并联机器人的位置逆解和对气动人工肌肉的智能PID控制的位置控制算法,实现对机器人末端的位置控制,通过机器人的位置正解验证了位置控制的控制效果.     

数控弯管加工过程仿真中的碰撞检测研究

基于自行开发的导管加工仿真系统(TBS)中导管的分段表示，提出了基于仿真指令的碰撞干涉模型和导管扩展OBB树(XOBB)的碰撞检测算法，碰撞干涉模型剔除了加工环境中明显不参与碰撞测试的物体及导管段，实现了导管加工过程仿真中碰撞检测物体对的初级过滤。导管扩展OBB树把变形导管的碰撞检测问题转化为已成形导管段的碰撞检测问题，避免了导管变形所引起的OBB树结点的重新生成。最后，提出了一种三角形求交的代数方法——基于非线性规划的三角形求交算法。     

气动和结构多学科优化设计过程集成技术研究

研究了气动和结构多学科优化设计中的过程集成技术问题,详细分析了三维几何建模、CFD、结构强度分析和iSIGHT优化之间的数据集成机理,实现了气动和结构强度的边界设定、载荷加载、优化策略定制和优化结果自动评判等过程的集成。通过基于iSIGHT的集成框架应用实例完成了简单翼的多学科优化设计。     

面向可重构制造单元的仿真建模技术研究

针对传统仿真建模方法无法适应可重构制造单元频繁调整的特点,提出了模块化控制模型与数据驱动相结合的仿真建模方法。首先采用层次化建模技术将生产系统复杂的管理和控制过程分解为车间层、单元层和设备层,各层次内部采用面向对象仿真建模技术将基本建模元素与仿真控制逻辑分离,构建过程控制模型;然后在对仿真建模各阶段需要的数据进行分析和分类的基础上,采用系统集成和人机交互的方式及时获取仿真数据,利用变化了的数据驱动各层次控制模型,快速构建生产系统重构后的仿真模型。最后,以某研究所的机加车间为例,验证了该方法的实用性和通用性。     

薄壁管NC弯曲加工中芯轴的设计与运动学仿真

在薄壁管的NC绕弯加工中,最小弯曲半径由芯轴的结构特点和连接方式确定,弯曲半径的值决定了芯轴块间是否发生碰撞干涉.通过分析芯轴的解析几何模型,建立了发生碰撞干涉时最小弯曲半径的数学方程,采用Matlab对方程进行求解得到最小弯曲半径的值.同时建立芯轴的运动学仿真模型,并基于OBB二叉树算法快速准确的完成碰撞干涉检测.芯轴的运动学仿真结果与Matlab的计算结果具有很好的一致性.     

虚拟制造中生产线可视化设计

为了快速地设计出高效合理的生产线,研究一种利用虚拟制造技术对生产线进行可视化设计的方法.首先应用面向对象技术建立制造环境中的基本资源类库,并针对其中对象建立相应的模型库,然后通过可视化的建模方式,构建出可模拟真实生产环境的虚拟可视化模型.该技术将为生产线的设计以及快速重组设计提供有效的建模和分析工具,并可提高设计的合理性.     

数控弯管加工过程的计算机模拟

数控弯管机是一种先进的管料加工设备，与数控切削类加工过程仿真在生产实际中的广泛应用不同，大多数导管加工企业只能在弯管机上进行实物仿真。在分析数控弯管机的结构组成特点和静动态特性基础上，建立了数控弯管机的运动仿真模型，基于导管的分段参数化表示实现了导管的成形仿真和加工过程的碰撞检测。以SolidWorks作为仿真图形平台，通过COM接口技术建立了数控弯管加工过程计算机模拟系统。应用结果表明，该仿真系统能够满足导管实际加工的需求。