可装配性设计系统——IDFA

介绍了可装配性设计系统——IDFA(Integrated Design for Assembly)的研制情况.系统的可装配性评价建立在三维CAD系统的基础上,讨论了CAD与DFA的信息共享问题,可装配评价问题和可装配性重设计建议的实现方法等.     

DFA中零件对称性特征自动识别

零件的对称性等形状特征是可装配性设计(DFA)中评价其可装配性好坏的重要指标。针对零件对称性的自动识别问题,提出了一种基于“射线探测”的新方法。主要论述了射线探测的基本原理以及将其运用于对称性识别的实现过程,并对识别程序的运行结果做了评测,证实了这种方法的可行性和有效性。     

CAD环境下一种支持大装配的产品模型轻量化技术

针对CAD环境下操作复杂大装配常出现加载和显示困难的问题,提出了一种CAD环境下的轻量化解决方案,将参数化表达和多细节层次(LOD)轻量表达共同定义于产品模型,满足CAD编辑需要和大装配操作.多层表达中保持了特征属性相关性,支持轻量显示时零件属性查询.默认加载LOD1表示,避免了分元操作,加载速度快.大装配操作困难时,逐层降低零件LOD层数,在流畅显示的前提下保证了显示精度.最后,在SINOVATION系统上开发实现该方案,实例表明其加载和显示效果良好.     

基于CAD模型的船舶舱室识别算法研究

为了提高船舶设计过程中舱室建模的效率,提出了一种基于CAD(计算机辅助设计)模型的舱室识别算法.利用图形学中的面和半边结构,建立了全船水密板架面的相邻、相交关系,并提出了边界面优先搜索原则,实现对全船封闭舱室空间边界面的自动识别;另外,通过建立外壳结构的包容盒,实现了对指向void空间的边界面分组的剔除.在NX11.0平台上以C++语言对算法进行编程实现,并以多种实际船舶模型为例做测试.测试结果表明:该算法可以简化舱室建模流程,明显提高舱室建模效率,在船艏、船艉等曲面较复杂的区域也能保持很高的识别准确性,并且该算法创建出来的舱室实体均为最小封闭实体.     

基于特征事物元的计算机辅助工艺零件信息模型研究

零件信息模型对计算机辅助工艺规划(CAPP)系统的可靠性和质量具有决定性作用.针对CAD/CAPP信息集成困难的问题,根据特征事物元理论,提出了一种基于特征事物元的计算机辅助工艺零件信息模型.采用对象技术,用Visual C++语言,在Pro/ENGINEER系统中实现了零件信息模型的建立、识别与获取(extraction),最终实现了CAD/CAPP信息的高效集成.最后,通过实例证明了该方法的正确性和有效性.     

锂离子电池荷电状态预测方法研究

针对电动汽车锂离子动力电池组能量管理中的荷电状态(SOC)预测问题,提出一种根据SOC及电流(SOC-I)计算库仑效率的方法,并建立电池SOC、充放电电流及充放电库仑效率的关系.以无迹卡尔曼滤波(UKF)算法为基础,采用自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法预测电池SOC,并将提出的库仑效率计算方法与UKF算法相结合构造了SOC-I-AUKF算法,该算法在预测过程中不断调整库仑效率、系统噪声协方差以及量测噪声协方差,以实现系统状态最优化预测.实验结果表明,SOC-I-AUKF算法有较好的SOC预测效果,与UKF算法相比,其SOC预测绝对误差、相对误差和平均误差水平都有显著提高.     

面向装配机器人的零件视觉识别与定位方法

针对装配过程中背景复杂、零件形状多样性等因素导致的识别与定位精度较低的问题,结合加速稳健特征(SURF,speeded up robust feature)算法、快速视网膜特征点(FREAK,fast retina keypoint)算法、汉明距离及仿射变换等,给出了的一种零件识别与定位方法.首先通过SURF与FREAK算法对装配零件的特征点进行描述,其次以汉明距离作为匹配点的相似性度量,最后采用随机采样一致性(RANSAC,random sample consensus)算法进行二次匹配去除无效匹配点对.通过模板图像与装配零件图像建立四参数的仿射变换模型,结合仿射变换求解装配零件的质心坐标,再利用视觉系统的标定参数得到零件质心的世界坐标.实验结果表明,该方法实现了对装配零件快速精准的识别与定位.     

集成化的装配顺序自动生成算法

指出提高产品装配顺序规划效率的关键是有效地减少规划时所考虑的零件数量·提出了将零件的工程语义信息引入到产品的装配顺序规划中,同时通过对装配体的干涉矩阵和连接矩阵的分析,对可能的子装配体进行识别,从而大大减少所规划的零件数量,弥补了一般算法的不足,且在装配顺序生成的同时对其进行优化和评价,并将结果返回到CAD系统中以指导对产品的再设计和修改     

支持异地协同设计的异构CAD虚拟装配系统

针对跨区域企业协同设计需求和现有基于CAD系统的虚拟装配只能单机操作的矛盾,基于虚拟现实建模语言(VRML)通用格式设计了支持异地协同设计的异构CAD模型虚拟装配系统。提出一种VRM L零件装配特征参数提取方法,在此基础上实现了零件装配约束;针对当前互联网环境低传输速率特点,使用基于参数-命令的操作命令传输机制,并运用操作令牌思想解决了协同过程中产生操作冲突的问题;在V-collide函数库的基础上实现了零件动态碰撞检测。通过与产品数据管理系统集成,应用到了产品设计、展示、售后维修整个生命周期过程,提高了设计沟通效率。     

支持异地协同设计的异构CAD虚拟装配系统

针对跨区域企业协同设计需求和现有基于CAD系统的虚拟装配只能单机操作的矛盾,基于虚拟现实建模语言(VRML)通用格式设计了支持异地协同设计的异构CAD模型虚拟装配系统。提出一种VRML零件装配特征参数提取方法,在此基础上实现了零件装配约束;针对当前互联网环境低传输速率特点,使用基于参数-命令的操作命令传输机制,并运用操作令牌思想解决了协同过程中产生操作冲突的问题;在V-collide函数库的基础上实现了零件动态碰撞检测。通过与产品数据管理系统集成,应用到了产品设计、展示、售后维修整个生命周期过程,提高了设计沟通效率。