VRML虚拟现实网络互动仿真装配平台的研究

在计算机上实现了虚拟装配的流程以及运用VRML创建可视化的三维虚拟场景,提出了一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法,以增强VRML虚拟场景与外界的交互性,并通过实例提出了创建网络虚拟装配交互仿真的具体方案。该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配,也适用于基于VRML的其它领域科学可视化。     

面向网络实验教学的虚拟协同装配技术研究

基于网络实验教学环境下对虚拟协同装配提出的不同需求,分析了其与面向设计的协同装配实现技术之间在定义、目的等方面存在的差异,提出了面向网络教学下虚拟协同装配的概念,并界定了其内涵及实现时需要考虑的因素。研究了支持协同装配的虚拟模型实验室的搭建、虚拟协同装配的语义信息表达模型和装配过程中干涉检测的方法,提出了网络协同虚拟装配实验平台体系的架构方法,并就系统的功能实现、虚拟协同装配执行过程进行了阐述,最后以柱塞泵示例了解系统的初步实现情况。     

基于网络的虚拟装配可视化技术研究

分析了在计算机上实现虚拟装配的流程及如何用VRML创建三维可视化的虚拟场景，提出一种基于VRML和Java的虚拟现实构建方法，用以增强VRML虚拟场景与外界的交互性，并以球阀为例给出了在网络上创建虚拟装配动画演示的具体方案．该方法不仅可用于演示网络环境下的可视化装配，也适合于其它领域基于Web的科学可视化。     

机械产品虚拟装配智能导航技术的研究

通过对机械产品虚拟装配过程中装配关系的分析,在理解与识别设计者的装配操作和意图基础上,对共线约束和共面约束的智能导航进行了深入研究,实现了机械产品虚拟装配的智能导航.该方法有助于在虚拟装配环境下快速准确地进行零部件虚拟装配,提高产品设计效率.     

基于VRML的机械产品可视化装配及其应用

虚拟装配是虚拟现实技术在制造业中的一项重要应用,借助虚拟现实技术,在设计阶段就可以对产品进行虚拟装配。研究了网络制造环境下机械产品的可视化装配技术中动态VRML场景、虚拟装配控制、碰撞检测,提出了通过将虚拟模型运算交由服务器来完成的结构体系,解决传统虚拟装配中的碰撞检测技术的不足;并提出通过保存零件运动的关键点,对运动路径进行修改和控制的方法,减少了编写VRML程序的工作量。     

采用VRML的齿轮变速箱虚拟模型的实现

分析了当今虚拟现实技术对开发机械产品的影响,提出了利用VRML构建齿轮变速箱虚拟模型的基本方法.利用CAD三维建模软件建立零件模型,根据变速箱的结构特征和工作原理在VRML中编程实现虚拟装配及运动仿真和控制.实现了虚拟模型在网络上的交互式展示,为机械产品的异地设计及结果评估提供了有效方法.     

基于SolidWorks二次开发的印刷机虚拟装配技术

在介绍利用VC进行SolidWorks二次开发的基础上,探讨了基于SolidWorks二次开发的印刷机械虚拟装配系统的各项关键技术,包括装配模型信息的获取和表达、三维环境下交互式装配规划和仿真、现场示教和培训等.实践证明,基于SolidWorks二次开发的方法是一种不错的选择,可大大减少开发时间和成本.     

机电产品装配过程虚拟仿真课件的研究与开发

虚拟装配技术是一项全新的设计概念,是虚拟制造中的一项关键技术,可用于产品设计阶段进行预装、验证装配工艺的正确性等多个方面,是利用计算机三维建模技术模拟生成与实体零件相同的模型,并可以按照用户需求进行动态装配的一门新兴的三维应用技术.以单级减速器装配过程为例,介绍用Java3D构造虚拟场景,进行单级减速器装配仿真和信息交互课件开发技术.     

雷达高功率铰链装配工艺规划系统的开发

面向并行工程的需求,提出并设计了雷达高功率铰链三维装配工艺规划系统（HPH-CAAP）。系统利用微软的Microsoft Visual C＋＋6.0作为开发语言,UG/OPEN API作为开发工具,用来验证和改进产品可装配性的仿真系统。阐述了HPH-CAAP的体系结构以及虚拟装配模型的定义、交互式装配工艺规划、装配仿真、干涉检验和模型的参数化重构关键技术模块。研究了HPH-CAAP各模块的实现全流程。最后给出了系统的应用实例。     

面向虚拟装配的"顶点表示活动"网络排序装配顺序规划的研究

基于信息化制造这样一种新型制造模式，阐述了信息化制造的研究方向之一是虚拟装配技术，讨论了装配顺序规划的研究现状。研究了面向虚拟装配将顶点表示活动网络（Activity On Vertices，简称AOV网络）排序应用到装配顺序规划中的方法，探讨了AOV网络排序在减速器装配顺序规划中的应用。研究结果表明：该方法对于产品装配顺序规划的应用达到了预期的效果。     

基于多触点定位和状态校验的虚拟装配技术

目的提供一种具有通用性的虚拟装配零部件设计方法,能够实现多位置、多旋转状态判定的装配方式与灵活的装配序列规划。方法首先使用多个定位触点进行碰撞检测来确定零件的位置和旋转状态,然后使用二进制整数作为零件状态码表达零件间的装配依赖关系,最后通过二进制运算表达式的校验算法限制零件状态码的取值决定零件是否可以装配,从而达到装配序列的约束规划。结果在装配方式上使得所有零件具有通用的设计方案,针对特殊零件只需要设置特殊定位触点,在装配序列规划上实现了多种灵活的装配顺序设计,装配逻辑关系表达更加清晰。结论通过多触点定位和状态校验可以实现具有很好通用性和扩展性的虚拟装配技术。     

Maximising manufacturing system efficiency for multi-characteristic linear assembly by using particle swarm optimisation in batch selective assembly

Quality of an assembly is mainly based on the quality of mating parts. Due to random variation in sources such as materials, machines, operators and measurements, even those mating parts manufactured by the same process vary in their dimensions. When mating parts are assembled linearly, the resulting variation will be the sum of the mating part tolerances. Many assemblies are not able to meet the assembly specification in the available assembly methods. This will decrease the manufacturing system efficiency. Batch selective assembly is helpful to keep the assembly requirement and also to increase the manufacturing system efficiency. In traditional selective assembly, the mating part population is partitioned to form selective groups, and the parts of corresponding selective groups are assembled interchangeably. After the invention of advanced dimension measuring devices and the computer, today batch selective assembly plays a vital role in the manufacturing system. In batch selective assembly, all dimensions of a batch of mating parts are measured and stored in a computer. Instead of forming selective groups, each and every part is assigned to its best matching part. In this work, a particle swarm optimisation based algorithm is proposed by applying the batch selective assembly methodology to a multi-characteristic assembly environment, to maximise the assembly efficiency and thereby maximising the manufacturing system efficiency. The proposed algorithm is tested with a set of experimental problem data sets and is found to outperform the traditional selective assembly and sequential assembly methods, in producing solutions with higher manufacturing system efficiency.     

基于机器视觉的微小型零件精密装配

基于机器视觉的精密装配是实现微小型零件自动组装的重要方法.所研制的基于机器视觉的自动装配系统解决了某小型产品装配中的关键问题,其中包括待装配的零件尺寸相差大、形状和特征多样、表面质量差别较大、需要同时保证组装的位置精度和形位公差等.采用Canny边缘提取、圆的最小二乘拟合、轮廓提取、质心主轴计算、图像拼接等方法实现了待装配零件的识别定位,通过设备坐标系统的转换保证了小型零件的精确装配.实验结果表明装配精度小于40μm.     

基于装配特征的装配顺序生成算法

研究了基于装配特征的装配顺序生成算法,装配特征是在零件设计模型的基础上识别产生的,它给出了零件间参与装配的面集,通过对面集的判断,可以地确定两零件能否直接装配,实现了简化零件搓接图,以达到减少割集的求解空间,并用装配特征进行零件可装配性判别,使判别方便简单。     

A New Method in Selective Assembly to Minimize Clearance Variation for a Radial Assembly Using Genetic Algorithm

Selective assembly is the method of obtaining high-precision assemblies from relatively low-precision components. A relatively smaller clearance variation is achieved than in interchangeable assembly, with the components manufactured with wider tolerance. In selective assembly, the mating parts are partitioned to form selective groups with smaller tolerance, and the corresponding groups are assembled interchangeably. The mating parts are manufactured in different machines, using different processes, and with different standard deviations. Therefore, the dimensional distributions of the mating parts are not similar. In selective assembly, the number of parts in the corresponding selective groups is not similar and will result in surplus parts. The clearance variation is also very high. In this article, a new method is proposed in selective assembly. Instead of assembling components from corresponding selective groups, the components from different combination of selective groups can be assembled to achieve minimum clearance variation. Genetic algorithm is used to find the best combination of the selective groups for minimizing the clearance variation. A case of hole and shaft (radial) assembly is analyzed in this article, and the best combination is obtained to minimize assembly clearance variation. The assembly is done in three stages to completely use all the components. The best combination for the selective groups and the resulting clearance variations are tabulated. The surplus parts are minimized to a large extent.     

基于VRML场景的虚拟装配环境设计

Java 和VRML 的结合,构成了创建基于网络的大规模虚拟环境的理想综合平台,特别适合分布式VRML 场景的虚拟装配环境设计。给出了一种基于VRML 和Java的虚拟现实构建方法,即通过I-DEAS 完成虚拟产品的物理建模和装配设计,修改由I-DEAS的输出的VRML 文件,增加交互性所必需的传感器节点,然后利用VRML 的Script 和EAI将它们有机地集成在一起,在此技术上完成VRML 场景的动态生成、装配控制及装配过程的动画回放等功能。     

装配结构模态仿真与实验对比研究

在装配结构接合面处添加附加面,利用多点约束(MPC)技术,将装配结构连接在一起,通过合理定义附 加面的材料属性来达到模拟装配零件之间实际连接刚度的目的。在MSC/Nastran平台上,对一种典型的、经过附加面处 理的装配结构进行了模态分析,并与刚性连接、一体化结构的模态分析结果以及模态实验检测结果进行了比较,得出了 十分有益的结论,对实现复杂装配结构的模态分析具有重要参考意义。     

Tools and equipment modelling for interactive assembling operating in a virtual environment

Tools and equipment (T&E) play an important role in the simulation of virtual assembly, especially in the assembly process simulation and plan. The interactive operation simulation of T&E is also a challenge for interactive assembly operation because of variety in function and complexity in structure and manipulation. Based on detailed analysis of interactive operations, the functional requirement for T&E is given. Then, a unified modelling method for information expression and function realisation of general T&E is represented, and the handling methods of some typical manual, semi-automatic, automatic T&E are discussed. Finally, the rear suspension and the front suspension assembly workplace operation simulation in the RA-750 car assembly line are introduced. The result shows that the modelling and handling methods are applicable in the interactive simulation of various T&E.     

增强现实环境下的产品装配引导技术

以增强现实环境下引导产品装配为目标,建立了面向增强装配过程的统一信息模型,管理文字、几何和产品装配特征等可视化引导信息。采用基于标志物的视觉跟踪技术实现虚拟零件和视频中真实零件的注册定位,通过建立虚拟和真实装配场景的深度图处理增强装配场景中虚实物体的遮挡关系。利用虚实零件的注册位置把装配引导信息叠加到装配视频场景中。并开发了演示系统,分析和说明了增强现实环境下引导产品进行装配的过程。     

虚拟装配自动文本标注研究及在动车组中的应用

三维自动标注可明显提高复杂产品虚拟装配及虚拟样机技术的实用性。针对复杂产品虚拟装配实时文本标注复杂和效率低问题,提出交互式快速文本标注布局算法。算法通过预定义标注位置,建立文本压盖避让规则、动态调整标注规则,实现了移动三维模型点标注和左右标注快速自动布局。实例结果表明,该方法显著提高了复杂产品三维模型的可读性,增强了仿真的整体效果,提高了设计及培训效率。