面向虚拟装配操作的交互辅助技术

针对虚拟装配系统中装配操作精度和效率低的问题,文中提出了基于约束元素包围盒的装配意图捕捉方法,根据约束元素的特征参数和配合类型,将位姿变换分解为点到线上、点到面上和直线平行3种位姿变换情况,提出基于位姿变换元素分解的约束精确定位求解算法,并通过对零件自由度的求解和目标约束方向上的运动分量映射,实现了零件的装配运动引导.最后通过一个典型装配结构的实例,给出了装配操作的交互辅助流程,验证了算法的有效性.该算法已应用到面向航天产品的桌面虚拟装配系统中.     

面向虚拟装配操作的交互辅助技术研究

针对虚拟装配系统中装配操作精度和效率低的问题,本文提出了基于约束元素包围盒的装配意图捕捉方法,根据约束元素的特征参数和配合类型,将位姿变换分解为点到线上、点到面上和直线平行三种位姿变换情况,提出基于位姿变换元素分解的约束精确定位求解算法,并通过对零件自由度的求解和目标约束方向上的运动分量映射,实现了零件的装配运动引导。最后通过一个典型装配结构的实例给出了装配操作的交互辅助流程,验证了算法的有效性。该算法已应用到面向航天产品的桌面虚拟装配系统中。     

面向虚拟装配的复杂产品装配建模技术

针对复杂产品特点,提出并分析了虚拟环境下复杂产品的装配建模技术:虚拟环境下的实体模型表达和装配模型.实体模型表达采用精确模型和面片模型结合的混合方式进行,在单元划分基础上,构造了复杂产品的基于单元的4级多层次关联装配模型.基于装配建模,建立了虚拟装配操作的基本流程,以一个船舶产品的装配建模实例验证了其有效性.     

面向复杂产品交互虚拟装配操作的并行碰撞检测算法

运动对象间碰撞检测是交互式虚拟装配的一个基本问题,提出一种虚拟环境中运动对象间的并行化碰撞检测方法.该方法使用一种并行的、基于区域分割和快速相交校验排序的分解算法来包围盒层次模型,检测计算时依据用户的操作动态决定碰撞检测对以减少检测计算量,同时基于微机和局域网的并行方法来计算模型间碰撞,两个模型间碰撞检测时使用包围盒层次树动态更新方法.随后,以某型汽车底盘虚拟装配时的实时碰撞检测来验证算法性能.结果表明,该方法可以快速建立包围盒层次树模型,并可在交互操作中完成给定精度的实时碰撞检测.     

基于虚拟装配体绑定的产品层次化装配序列生成

装配是产品制造中的重要环节之一.计算机辅助装配顺序的生成为实施快速、灵活、优化的装配,提高装配质量和效率提供有力的支持.任务层次与分解方法的设计是层次任务网规划方法应用的关键技术.文中提出了一种基于虚拟装配体绑定的底层装配操作实施机制,在此基础上建立了产品装配序列生成的任务分解策略.装配实例表明,该方法在产品装配序列生成中具有建模层次清晰、任务分解策略易于制定、装配序列生成比较灵活的特点.     

面向虚拟装配操作的交与辅助技术

针对虚拟装配系统中装配操作精度和效率低的问题,本文提出了基于约束元素包围盒的装配意图捕捉方法,根据约束元素的特征参数和配合类型,将位姿变换分解为点到线上、点到面上和直线平行三种位姿变换情况,提出基于位姿变换元素分解的约束精确定位求解算法,并通过对零件自由度的求解和目标约束方向上的运动分量映射,实现了零件的装配运动引导。最后通过一个典型装配结构的实例给出了装配操作的交互辅助流程,验证了算法的有效性。该算法已应用到面向航天产品的桌面虚拟装配系统中。     

面向视觉手势交互的映射关系自适应调整

在基于机器视觉手势交互中经常需要大幅度手部移动,合适的映射关系对于用户在较舒适的操作范围内完成交互任务是十分必要的.文中结合用户的交互心理测试,提出一种基于用户操作特点的映射关系自适应调整方法:基于Borg's CR-10尺度心理感知实验测试用户的手部移动的感知,根据人体工程学建立一种基于速度调整的映射方程;根据交互过程中的用户手部移动情况,在每次连续交互操作结束后对映射方程进行调整.此外利用Kinect搭建用户测试系统测试该调整方法性能.实验结果表明,文中提出的映射关系调整方法能有效降低用户大幅度手部移动的几率,同时保持了用户的操作表现.     

面向手势交互的古建场景快速搭建方法

随着行业快速发展,虚拟现实应用对人机交互方式的要求越来越高,基于非接触手势控制的交互方式日益普及.针对虚拟环境下三维场景构建问题,提出一种面向Leap Motion体感交互设备的古建筑三维场景快速搭建方法.通过Leap Motion获取手部运动数据,实现物理空间与三维空间的实时映射,以及三维模型交互控制与编辑;提出一种基于概率图模型的古建筑构件推荐方法,通过构造贝叶斯网络,实现古建筑各构件之间的概率关系推理;推荐结果实时反馈用户,用户可通过手势选择相应部件,并在三维空间优化模型位置,最终实现古建筑场景的快速搭建.实验证明,相比二维交互方式,本文方法有效利用三维空间信息,并实现模型推荐,因此更加直观、便捷、高效.      

面向三维场景造型的徒手手势交互方法

针对手势交互在场景造型应用中的问题,从3个层面分析并提出解决思路,意图建立一种面向三维场景造型的徒手手势交互方法.首先,在宏观上基于用户活动和系统任务,构造面向场景造型的手势交互框架;其次,在中观上提出完整实用的手势集构造方法,并用此方法为本文系统设计手势集;再次,在微观上针对场景造型中手势识别的"米达斯"接触问题,从时间、空间、手势辅助3方面提出优化方法;最后,通过实验验证了所提出方法的可用性并总结了未来的研究方向.      

面向工艺的虚拟飞机部件装配

通常虚拟装配是面向设计的虚拟装配(DFA),只含有很少的工艺信息,本文提出一种面向工艺的虚拟装配方法,方便于在装配生产过程使用。此系统进行虚拟装配规划,建立对应装配体的工艺信息,可以学习和查看他人建立的装配体的工艺信息。     

虚拟装配手势库设计及人机工效评估优化

针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对关节角度处于临界值时的评估分值进行优化,通过规则库得出最终评估结果.采用劳损指数(S I)评...     

面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统体系结构研究

为了解决虚拟装配工艺规划系统实际应用中的问题,提出了面向虚拟装配的计算机辅助装配工艺规划系统(CAAPPSFVA)体系结构,通过功能模型和信息流模型分析了该体系结构.该系统为虚拟装配系统提供了辅助功能,但与虚拟装配系统之间存在着松散耦合关系,可以独立使用并可与PDM系统实现集成.提出了使用工艺设计树对当前产品结构及其相关工艺文件进行管理的方法.原型系统的实现表明,该体系结构具有开放性、实用性,能够满足虚拟装配系统的需求.     

面向虚拟制造的装配规划生成方法

装配规划是虚拟装配和面向装配设计的关键技术之一，提出了装配规划的总体结构，引入装配自由的概念，提出了可行性分析的算法，并将共与基于知识的方法有机地结合起来，提出了较完整的装配规划的生成方法。     

面向虚拟装配公差建模方法的研究

阐述了虚拟装配系统中公差建模的基本方法,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链。     

智能装配工艺规划中的层次化装配语义模型

通过对传统CAD系统装配设计方法进行系统分析,提出一种基于虚拟装配的多层次装配语义模型,并在此基础上重点分析了装配语义信息的分析提取过程,其中包括空间位置关系、配合特征、装配特征、装配工程关系的提取.并根据此模型基于Prot g本体工具进行建模,导入三维虚拟装配工艺规划(3D Virtual Assembly Process Planning,3DVAPP)系统中进行验证,实现了装配工艺规划中的智能零件识别等应用,为智能虚拟装配提供了理论与实践基础.     

面向产品概念设计的虚拟三维装配建模及其仿真技术

探讨了面向概念设计的产品虚拟三维装配建模过程和三维建模方法,提出了面向概念设计阀门装配CAD设计与仿真的思想和方法。     

面向数据安全和实时交互的网络虚拟排爆系统

排爆作业的危险性显而易见,但在具体的教学和训练过程中,需要让学员掌握基本的知识和技能,传统的做法就是搭建实景实物,通过实地的实践,来学习相应的操作。这种学习方法的弊端比较突出,成本高,效率低,风险大,对安全防护等方面的要求较高。而新的网络虚拟技术的出现,较好地解决了这个难题。通过对相应的对象和环境进行仿真模拟,让学员可以很直观地掌握排爆的基础内容,将模拟仿真与实地实践相结合,可以达到非常好的教学效果。     

虚拟装配技术在飞机发动机装配中的应用

飞机发动机的可靠性、稳定性以及主要性能参数在很大程度上是取决于装配工艺水平和装配质量的。在计算机里建立零件三维模型,运用虚拟装配技术模拟装配过程,对可装配性、装配精度进行分析,同时验证装配工具工装的有效性、进一步优化装配工艺,对缩短飞机发动机装配周期、提高装配质量稳定性和一次装配成功率有着实际应用意义。     

虚拟装配技术在装配任务培训中的应用

以火车转向架虚拟拆装系统开发为例,叙述了开发虚拟装配任务培训系统的开发过程.使用Pro/E、3DMAX等软件建立三维模型后,导入EON Studio软件中进行模型驱动.详细描述了如何在EON中进行功能节点设置和通过连续复杂路径排列控制大量零件依次有序地进行精确运动的问题.虚拟装配任务培训系统以其直观、廉价、交互性好和可重复操作等优良特性,具有很大的市场潜质和应用价值.     

核动力设备虚拟装配技术研究

VR(virtual Reaality)技术在现阶段的各领域得到广泛应用,通过对虚拟现实系统的分析,结合核动力设备的装配工艺过程的实现特点总结出一套切实可行的实现虚拟装配方案。方案总体划分为建模、模型处理、虚拟环境构建二部分,并且完成了一些设备的完整虚拟装配过程。通过使用人员的评估认为该方案可行,基本实现了虚拟装配的工程需要。