基于SolidWorks模型的虚拟装配模型转换和表达方法

为将SolidWorks装配模型转换为虚拟装配模型,提出把虚拟装配系统模型转换划分为零件模型转换和装配约束模型转换两部分．使用虚拟仿真标准格式OpenFlisht数据库表达零件的层次化模型,采用面向对象的层次化模型表达零部件间的装配约束模型,零件模型和装配约束模型通过结点编号实现映射．在基于OpenGL Performer的虚拟装配系统中实现了装配模型的重构,实例研究表明该方法简单有效,具有可扩展性．     

层次约束结构的虚拟装配建模技术

为了解决虚拟环境下装配建模在信息完备性和模型复杂性等方面的问题,提出了一种基于层次约束结构的虚拟装配模型.该模型分为产品层、部件层、零件层、特征层、几何面层和面片层来表达,不同层元素之间存在层次映射关系,同一层元素之间存在约束关系.通过CAD系统和虚拟装配系统之间的数据转换,实现了虚拟装配模型的生成算法,并给出了根据虚拟装配模型生成的虚拟装配场景图的结构.基于层次约束结构的虚拟装配模型具有信息表达完备,信息集成度高,满足实时性要求等优点,同时还能与CAD系统和虚拟装配场景图实现集成.实例验证了虚拟装配建模的有效性.     

基于本体的协同装配关系模型

为提高协同装配的智能化和自动化程度,提出一个基于本体的协同装配关系模型.通过本体定义领域内的语义概念和属性关系,为协同装配时所需的连接特征、相交特征和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;通过Web本体语言和语义网规则语言实现装配信息的自动推理,可以动态的获取协同装配时所需的装配信息,并且能够将隐含的约束关系一起获取.通过本体技术构建协同装配关系模型为协同装配提供了一个统一的框架,具体实例表明,在该框架下能够有效支持异构CAD系统间零件及装配体的协同装配,使协同装配有效进行.     

几何面的层次式虚拟装配碰撞检测方法

为了解决虚拟装配中的碰撞检测问题,提出了一种基于几何面的层次式碰撞检测方法.通过CAD系统和虚拟装配系统之间的数据转换,实现了虚拟环境中零件几何面对象的表达和重构.分包容盒层、空间分割块层、几何面层、面片层进行递进式判断,从而逐步缩小碰撞检测的范围.该方法可以有效弥补传统碰撞检测方法中对零件几何面信息考虑的不足.测试结果表明,该算法可有效提高碰撞检测的效率,而且可直接返回发生碰撞的几何面对,从而为虚拟装配过程中的约束识别提供依据.该方法已在卫星虚拟装配系统中得到成功应用.     

装配产品的变型设计研究

针对装配产品变型设计过程中的尺寸约束问题，提出了装配产品中零件的信息模型.研究了装配产品变型设计的基本原理，根据装配产品构成零件之间的配合关系类型，定义了一组基本的约束集，建立了反映各个约束集中构成零件之间关联关系的尺寸关系模型，与事物特性表技术相结合，实现了装配产品从上至下的变型设计过程，并以装配产品承载轮系为对象进行了验证.结果表明，零件信息模型和装配产品构成零件之间的尺寸关系模型满足变型设计过程中尺寸传递的需求，可以支持装配产品的变型设计.     

基于装配的载荷模型

载荷模型的基本思想建立在几何模型和装配模型基础上，分析不同零件类型和载荷类型的联系，建立两者之间的映射关系；载荷模型包括载荷信息模型和载荷关系模型，前者建立各种零件的栽荷信息，后者描述零件及装配体内载荷相互作用关系；最后生成描述载荷信息流向的载荷链，实现了在装配环境内对产品栽荷的自动建立和分配．为零件的计算分析创造载荷条件，实现对产品模型的完整描述。     

互插零件装配质量可视化预评估技术

在互插零件虚拟装配过程中,由于实物零件存在变形和生产误差等因素的影响,使得现有对实测数据进行虚拟装配的方法易出现装配精度差、效率低、干涉结果不明显等问题。为解决上述问题,提出了一种互插零件装配质量可视化预评估技术。首先基于改进的ICP对实测数据进行快速建模;然后基于高斯映射识别零件特征,提取其相关装配参数实现互插零件多约束特征虚拟装配;最后将装配后的干涉结果通过点值距离约束与颜色块索引的方法进行可视化表征。装配实验结果表明所提方法不仅解决了模型建立的精度和速度问题,而且实现了虚拟装配结果的可视化显示。     

基于装配的载荷模型

载荷模型的基本思想建立在几何模型和装配模型基础上 ,分析不同零件类型和载荷类型的联系 ,建立两者之间的映射关系 ;载荷模型包括载荷信息模型和载荷关系模型 ,前者建立各种零件的载荷信息 ,后者描述零件及装配体内载荷相互作用关系 ;最后生成描述载荷信息流向的载荷链 ,实现了在装配环境内对产品载荷的自动建立和分配 ,为零件的计算分析创造载荷条件 ,实现对产品模型的完整描述     

虚拟装配的研究综述与分析(II)

虚拟装配是近年来兴起的重要研究方向,为了对虚拟装配技术的研究状况进行全面的综述和分析,介绍了几种典型的虚拟装配系统,分析了其功能和组成.并探讨了虚拟装配主要研究内容的研究概况,主要从CAD系统和虚拟装配系统之间的数据转换技术、利用VR的交互式装配规划技术、基于几何约束的虚拟装配/拆卸过程仿真技术等七个方面进行分析.最后指出了目前系统开发和应用方面存在的主要问题和不足,并给出了将来发展的主要方向.     

一种基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法

针对构件式建筑幕墙如何进行虚拟自动装配问题,提出了基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法。该方法首先需要创建建筑物外围模型,通过逐步细化建筑物外围模型从FIM到OGM,再到AGM,将建筑物三维模型中的外围骨架的结构数据转化为建筑幕墙虚拟装配的数据;然后,利用转换后的装配数据应用于建筑物的三维装配几何模型中,以建筑物的外围骨架作为顶层基本骨架,采用自顶向下的方式驱动建筑幕墙的自动装配;最后通过实例验证了此方法是有效的,并且与传统方式相比可以提升装配效率。     

Realization Techniques of Virtual Assembly Process Planning System

The key realization techniques of virtual assembly process planning （VAPP） system are analyzed, including virtual assembly model, real-time collision detection, automatic constraint recognition algorithm, cable harness assembly process planning and visual assembly process plan at the workshop. A virtual assembly model based on hierarchical assembly task list （HATL） is put forward, in which assembly tasks are defined to express component assembling operations and are sequentially and hierarchically organized according to different subassemblies, which can perfectly model the construction process of product, And a multi-layer automatic geometry constraint recognition algorithm of how to identify assmbly constraint relations in the virtual environment is proposed, then a four-layer collision detection algorithm is discussed. A VAPP system is built and some simple mechanical assemblies are used to illustrate the feasibility of the proposed method and algorithms.     

基于FactoryPrograms的发动机装配线规划仿真

装配系统是一个高度复杂的离散制造系统，用传统的方法对装配线的设计、实施与控制很难达到预期的效果。在虚拟环境下建立装配系统模型，利用仿真技术对装配系统运行的性能进行分析与评价，可以在生产计划的早期，对装配系统进行参数优化和结构调整，以达到优化生产过程、提高生产效率。发动机装配线的规划设计需要计算机仿真技术予以支撑和验证，首先论述发动机装配线的系统仿真技术，并介绍在软件环境FactoryPrograms下的具体实现技术，最后在生产线仿真优化工具FactoryPrograms环境下进行发动机装配线建模仿真示例。     

面向复杂结构机械虚拟装配系统

针对复杂结构机械产品的装配问题,研究了融合虚拟场景与人机交互进行虚拟装配技术中的一些关键技术,利用交互三维引擎Virtools,建立了三维虚拟装配系统,实现可装配性评价、装配顺序的输出、设计意见反馈和虚拟培训。以结构复杂的直驱双摆角铣头新产品为对象,阐明了通过虚拟装配系统提高装配性能的实用价值。     

装配设计描述语言

提出基于二叉树和虚链的装配模型 ,设计实现了用于描述产品装配模型的语言ASEL(AssemblyLanguage) ,该语言基于参数化的零件库系统 ,以过程语言方式表达产品的装配模型 ,从而使产品的装配设计与特定的CAD系统无关 ,通过语言解释模块可在多种CAD系统下解释生成装配体。     

Method of Measuring Fixture Automatic Design and Assembly for Auto-Body Part

A method of 3-D measuring fixture automatic assembly for auto-body part is presented. Locating constraint mapping technique and assembly rule-based reasoning are applied. Calculating algorithm of the position and pose for the part model, fixture configuration and fixture elements in virtual auto-body assembly space are given. Transforming fixture element from itself coordinate system space to assembly space with homogeneous transformation matrix is realized. Based on the second development technique of unigraphics（UG）, the automated assembly is implemented with application program interface （API） function. Lastly the automated assembly of measuring fixture for rear longeron as a case is implemented.     

基于三维模型的装配技术研究

分析了虚拟装配的重要意义,提出了基于三维模型的装配规划的系统结构,并对其中的装配信息建模、装配序列规划、干涉检测、装配序列评价等关键技术做了具体的介绍。基于拆卸思想．采用几何推理与经验知识相结合的方法,交互生成装配序列和装配路径,用于形象、直观地指导现场装配。     

航天器反作用轮扰动精细模型

为预测扰动对航天器产生的影响,并采取相应的控制方法和隔离系统,提出了基于反作用轮扰动实验模型的扰动精细模型,克服了解析建模高次谐波不准的缺点,精确地反映了反作用轮的扰动特点.利用这种方法可以有效地得到适用于仿真的系统方程.