虚拟装配中的虚拟手交互技术

针对目前虚拟装配系统中操作者与虚拟对象交互的问题，本文的研究以数据手套作为虚拟装配操作的交互工具定义装配过程中虚拟手与零／部件的作用规则，建立虚拟手对零／部件的抓取，移动和释放的装配操作逻辑，成功地实现了虚拟装配环境中对零／部件合理而自然的装配操作。该操作方法已应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。     

基于VRML的机械产品虚拟装配技术研究

简要介绍了VRML语言定义、特点,阐述了机械零部件虚拟建模方法。对虚拟装配流程进行分析,并对产品装/拆运动的表示形式、虚拟装配路径规划及逻辑控制、虚拟装配过程中的碰撞检测方法等关键技术进行了研究,提出了产品装/拆运动12元组表示形式。最后,通过对机械产品交互式虚拟装配进行实例仿真,验证了该技术的可行性和合理性。     

动态视觉手势识别下手工装配时序控制的智能防错方法

为提高手工装配生产过程的效率,提出一种保证过程时序性的手势视觉识别与防错方法,通过识别信号控制增强现实装配引导系统,减少装配过程中检错和返工消耗的时间。在第一视角下采集手工装配过程的样本视频,用预定时间方法分析单步操作的标准手势和时间序列。在虚拟装配环境中建立了装配操作序列仿真引导模型。用肤色检测获取装配图像的手部区域,定义了区域几何特征并进行概率分布拟合,提取装配手势特征及其识别条件。基于装配动作的时序约束,建立了时序锁定的装配手势识别方法,进而判断装配状态,触发推送、隐藏或更新引导信息。计算机主板装配实例表明,所提出的智能防错方法提高了装配序列的执行效率和一次完成率。     

虚拟装配平台实现技术研究

对实现虚拟装配平台所涉及到的虚拟装配环境建设以及人机交互技术进行了研究。在介绍虚拟装配平台所使用的三通道投影系统硬件结构的基础之上,讨论了三通道图像拆分技术、通讯技术以及三通道同步机制。在开发数据手套与跟踪器驱动类的基础上,提出了把手势与跟踪器的方向相结合进行命令映射的方法,并采用无模式动态透明菜单以及对话框等交互方式作为手势命令的补充。通过实现虚拟装配平台原型系统作为验证实例,对所使用的技术、方法进行了验证。通过自主开发的虚拟装配平台原型系统,对上述方法、技术进行了验证。     

面向虚拟装配的约束建模与装配意图捕捉技术

为保证虚拟装配操作的精度和效率,提出了一种准确高效的用户装配意图捕捉算法.给出了虚拟装配环境中约束模型的表达和建模方法,引入约束元素包围盒的概念,并提出了其构造原则及方法.将约束元素包围盒的相交测试作为装配意图捕捉算法的入口,根据约束元素和自由度之间的映射关系,提出了约束多层识别算法来判断约束元素之间的装配约束类型,并通过设置约束元素优先级和利用约束元素间的进给增量比较策略来实现约束的智能确认.最后,使用时间花费代价函数表征装配意图捕捉算法的计算效率.通过某航天产品中的装配实例验证了所提算法的有效性.     

手势识别引导机械臂的零件智能装配方法

文中利用手势识别方法,以示教编码的模式完成零件自动抓取的动作,防止装配过程中出现错装、漏装等问题,满足零件柔性装配多样化的需求。首先提出利用SSD模型实现零件抓取位置目标检测方法,根据SSD网络给出当前输入图像的零件种类与位置,缩小零件抓取位置分析范围;然后通过整合空间金字塔池化方法与传统特征提取卷积网络,利用传统的边框检测法,设计了物体角度的抓取参考矩形框方法来代替滑动窗口生成方法,以提高检测速度;最后结合YOLOv3网络进行手势识别,引导机械臂进行零件的智能装配。     

虚拟装配操作中基于语义的推理方法研究

在虚拟装配中,基于几何约束的交互装配操作与实际的工程约束不完全相符,导致与设计装配操作意图不完全一致,且装配操作不够自然、效率不高.为此,提出基于装配任务层次和装配语义识别的虚拟装配操作方法.通过装配语义的生成、识别、确认和解算,将虚拟装配系统对装配关系的识别,从约束层次提高到装配任务层次.在汽车发动机零部件的虚拟装配中的应用表明:该方法能够很好地捕捉虚拟装配过程中的用户交互意图,通过用户能够在虚拟环境中方便、准确地进行装配,使装配效率得到明显提升.     

基于OBB算法和数据手套的模具虚拟装配系统研究

开发了一个基于MFC的半沉浸式模具虚拟装配系统M—VAS，应用OBB算法有效解决了虚拟操作中的碰撞检测、手的穿透防止、抓取释放等关键问题，为克服传统防穿透算法的失真，提出了一种新的基于前向预防的防穿透机制。通过复杂电机壳体模具的装配仿真实验，表明该系统具有较理想的反应速度和操作真实感，为模具的数字化设计与制造提供了一种技术手段。     

基于虚拟技术的装配工艺设计系统研究

介绍了基于虚拟技术的三维计算机辅助装配工艺设计系统,提出了3D-VAPP系统的体系结构;并对CAD模型的数据转换、可视化装配顺序和装配路径规划、装配过程动态模拟验证、装配工艺知识维护、装配工艺文件管理等一系列关键技术及解决方案进行了论述;尤其提出了一种基于多层次面片机械模型的精确碰撞检测算法及装配过程多角度观察镜头自动切换算法流程。最后,给出了系统进一步研究的趋势。     

复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统研究

为了在设计阶段发现并解决复杂结构产品的布局和装配问题,针对复杂结构产品的特点,分析了复杂结构产品虚拟布局与装配设计系统的需求。以算法设计为基础进行布局方案设计,以虚拟装配设计为检验手段对布局结果的可装配性进行检验和评价。建立了系统设计过程的功能模型,阐述了复杂布局问题的求解算法、面向虚拟装配的产品建模技术和虚拟装配仿真技术等主要关键技术。在这些原理方法研究的基础上,以飞行器仪器舱为应用背景,进行了原型系统的开发,给出了部分运行实例。运行结果验证了系统原理及其实现技术的可行性和实用性。     

浅析虚拟制造中的虚拟切削加工

虚拟制造是近年出现的一种先进制造技术,虚拟切削加工在虚拟制造中占有重要地位.文章从虚拟制造的概念、特点、相关技术现状出发,介绍了虚拟切削加工的特点、存在的问题及加工系统的关键技术,以期推动虚拟切削加工研究与应用的进一步发展.     

虚拟仪器及机械振动虚拟测试

介绍了虚拟仪器的构成及其工作原理,阐述了以计算机硬件平台为基础的虚拟测试系统,并概述了虚拟仪器的特点。同时介绍了机械工程上常用的机械振动测试虚拟仪器系统的硬件构成和相应的虚拟仪器。     

虚拟制造系统中虚拟设备选择方法初探

以制造设备为对象，在虚拟制造系统的环境下，构造虚拟设备的选择模型；对选择目标、制造成本、生产周期以及可制造性进行分析；并与传统制造系统中的设备选择模型进行比较。     

基于虚拟现实技术的虚拟乐队的实现

介绍了一种以数据手套为交互工具的PC机虚拟现实系统,以模拟对钢琴,小号,打击乐等乐器的演奏。在该系统中,以桌面显示系统表现基于OpenGL的虚拟现实场景,5th GLOVE95为交互工具传递控制数据。本文还给出了采用虚拟现实软件WorldToolKit(WTK)和MFC消息循环下的交互系统。     

Virtual prototyping

The emerging technology of 3D discrete-event simulation is proving its worth to manufacturing and process-based companies and service industries as a means to test complex systems before committing capital investment. The author looks at the benefits offered by 3D simulation over tried and tested 2D discrete-event simulation     

Virtual manufacturing

`Virtual reality' has many more uses than a few games-it can be an enabling technology for concurrent engineering on a global scale. Advances in virtual reality offer dramatic opportunities for innovative applications in manufacturing. The authors explore the ideas, the technology and the potential     

基于LabVIEW的虚拟仪器和虚拟实验

虚拟仪器是在仪器仪表领域中应用计算机技术所形成的一种新型的，富有生命力的仪器种类。基于Lab VIEW的虚拟仪器系统是一种实用的虚拟仪器系统，由于它的可行性和优越性，因此基于Lab VIEW虚拟仪器 虚拟实验是我国普通高校和远程教学的实验教学中可以推广的模式。     

虚拟制造中的复杂系统虚拟现实仿真

本文利用虚拟现实建模语言VRML节点技术对虚拟制造中的复杂系统的建模和仿真提出了一种新的思路,并结合工程实例说明了复杂系统虚拟现实仿真的实现方法.     

基于虚拟装配特征的虚拟装配研究

主要研究虚拟环境中产品的虚拟装配问题。在研究以往学者对装配特征定义的基础上 ,结合虚拟装配的特点 ,提出了虚拟装配特征的概念 ,虚拟装配特征不仅描述了产品中零件间的约束关系 ,而且描述了产品的公差。在充分考虑了公差对产品装配工艺计划和产品可装配性影响的情况下 ,提出了装配工艺计划算法。