可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一，可在产品设计阶段进行预装配，验证装配工艺的正确性，基于Solid Edge的可视化虚拟装配系统，通过其二次开发，应具备装配路径设置，装配零部件姿态调整及消隐，装配视角调整和视图放缩，虚拟仿真设置等功能，系统的总体包括装置建模初始化，装配工艺文件获取，装配过程动画和仿真等模块。其关键技术有：解除CAD装配体约束，并提取虚拟装配部件6元组位置和姿态信息；以6元组信息为基础的虚拟装配体重绘，及其装配过程仿真；包括虚拟装配零部件，装配件，装配路径和优先级，角度姿态，装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织。     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一 ,可在产品设计阶段进行预装配 ,验证装配工艺的正确性 .基于SolidEdge的可视化虚拟装配系统 ,通过其二次开发 ,应具备装配路径设置、装配零部件位置和姿态调整及消隐、装配视角调整和视图放缩、虚拟仿真设置等功能 .系统的总体结构包括装配建模初始化、装配工艺文件获取、装配过程动画和仿真等模块 .其关键技术有 :解除CAD装配体约束 ,并提取虚拟装配零部件 6元组位置和姿态信息 ;以 6元组信息为基础的虚拟装配体重绘 ,及其装配过程仿真 ;包括虚拟装配零部件、装配体、装配路径和优先级、角度姿态、装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织 .     

基于虚拟零件的自顶向下并行装配设计

通过对零件拓扑面建立编码，提出了虚拟零件和虚拟元素的概念，建立了虚拟零件模型；根据虚拟零件的特性 基于虚拟零件的装配模型，反约束信息附着在虚拟零件上，使得该模型可以很好地支持自顶向下设计和并行设计，实践表明该模型是可行且有效的。     

虚拟装配系统的建模、干涉检验及仿真

以产品特征模型为核心,提出了一种开发虚拟装配系统的特征建模方法和一种干涉检验算法,该特征建模方法采用矩阵存储装配关系的层级装配模型,实现了简化装配序列求解的目的;运用此干涉检验算法可以有效地计算产品各个零部件之间任意方向上的相对距离或干涉程度,然后综合特征建模方法提供的非几何信息进行可装配性分析·仿真部分包括装配仿真和运动仿真,利用层次装配模型生成的装配序列进行交互式有监督功能的装配仿真;参数化的运动仿真使用户可以充分了解机器的运动特性,发现与运动相关的问题,进行设计修正·     

虚拟装配系统中模型数据转换的研究

针对虚拟装配系统中模型数据转换的问题,为了实现产品模型从CAD系统到集成虚拟装配系统的模型转化,提出了将虚拟环境下的零件信息进行分类转换的方法。该模型由装配对象信息、对象层次信息、装配对象的关系信息和面片信息所组成。通过对CAD系统的二次开发和CAD系统本身自带的模型转换接口,得到虚拟装配系统所需的零件模型数据。     

虚拟装配系统及其关键技术

基于约束识别和混合建模思想开发了一个虚拟装配系统(VAE)．分析并构建了系统的功能模块和体系结构，研究了特征和网格混合建模、约束识别和求解以及实时碰撞检测等支撑VAE的关键技术，据此开发了基于PowerWall硬件系统的VAE原型系统．该原型系统可以完成产品的装配工艺规划和装配操作培训，并具备简单的参数化几何建模功能．     

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.     

虚拟装配系统开发中参数化模型表达与交互意图识别研究

面向教育培训的虚拟装配系统开发经常涉及多同类型任务、多培训模式、多显示终端的任务需求,传统开发方式往往是逐个定制开发.为了提高重复性开发工作的效率和解决通用性问题,文章凝练了虚拟拆装操作的共性要素,提出了由任务要素、静态要素和动作要素构建的装配序列参数化表达模型,并设计了基于XML数据格式的参数化表达方法;基于此表达方...     

虚拟装配技术在精密剪切设备开发中的应用

根据精密剪切的原理,设计了精密剪切设备,在建立零部件模型的基础上,运用三维CAD工程应用软件Pro/Engineer对其进行了虚拟装配.通过自底向上、自顶向下的虚拟装配方法,实现了精密剪切部件的虚拟装配,为该设备的仿真和开发奠定了基础.     

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.     

基于Pro/Engineer的虚拟装配支持系统

虚拟装配是虚拟制造的重要组成部分,是对传统装配技术的革新。本文主要介绍了基于Pro／Engineer开发的用于产品装配规划的虚拟装配支持系统(VASS),给出了系统的总体结构,并着力阐述了装配建模及其重构、装配顺序规划等关键技术。最后,介绍了该系统在某汽车设计与装配中的应用。     

基于Inventor系统的虚拟装配技术研究

在分析了虚拟装配技术基本思想的基础上,提出了在潜油电泵零部件设计中实施虚拟装配技术应用的基础环境以及具体的实施方法和途径.并将其应用于分离器的装配过程中,得出合理的虚拟装配应用方法、建立一定的组织机构是潜油电泵机组实现虚拟装配的核心.     

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。     

一种实现协同装配过程的虚拟现实系统

提出了一种实现协同装配过程VR的方法,以尽可能高的沉浸度复制装配过程为目标,通过对装配过程的分析,设计了一个特定的VR系统架构。该系统的核心特点是装配过程的物理仿真、机器人控制的集成和操作者的触觉反馈。VR技术的应用使工业装配过程更加安全,并减少了人与机器人之间的障碍。     

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。     

基于虚拟手工装配的动作生成机制研究

就虚拟装配技术及手工动作分析的现状提出基于虚拟手工装配的动作生成机制的研究,给出了动作生成机制研究的总体方案,即根据零件的状态参数及装配要求来确定零件的装配顺序,然后分解每一个装配过程需要的手工动作,直至分解成手指关节的基本运动单元,再根据手臂手指基本动作的标准时间确定一个操作动作的时间,进而确定整个装配过程的时间,同时形成一套标准的操作程序。最后,对于虚拟手工装配动作的自动生成机制在模拟手工装配和机器人动作研究等领域的应用前景作了预测。     

虚拟装配技术在减速器设计中的应用

介绍了虚拟装配技术,在分析了虚拟装配技术基本思想后,提出在减速器设计中实施虚拟装配技术的方法和途径,规划了研究目标,并介绍了虚拟装配中的几个关键环节,验证了减速器虚拟装配及运动仿真、特性检验、干涉检验等.成功地实现了减速器在计算机虚拟环境中的产品开发设计过程,缩短了产品开发周期.指出虚拟装配技术得到越来越广泛的应用.