面向AR辅助引导的线缆敷设质量一致性视觉检测方法

航天线缆的敷设质量直接影响产品整机性能的发挥,为解决线缆手工敷设工艺一致性问题,提出了基于头戴式深度视觉信息的线缆敷设质量实时检测和工艺引导信息的增强现实(A R)推送方法.基于手工装配特点分割线缆目标图像,获得了线缆图像二维骨架及深度信息,评估线缆弯曲程度;提取了线缆敷设现场图像局部特征子,并进行了图像特征匹配,评估了线缆敷设走向;建立了用于线缆敷设过程检测与引导的产品信息模型,提供了检测判断依据和AR引导信息.开发了基于AR技术的线缆敷设质量一致性视觉检测系统,并通过模拟圆筒电子舱线缆敷设案例,验证了方法的可行性和有效性.     

圆锥破碎机腔形研究

为开发圆锥破碎机新型层压曲线腔形，基于分层破碎，提出固定质量原则，引入工态啮角，并成功应用于圆锥破碎机腔形的开发研究。基于固定质量原则和工态啮角，建立了圆锥破碎机曲线腔形设计模型，提出了曲线腔形设计新方法，建立了圆锥破碎机曲线腔形多目标优化设计模型，为自主研制开发新型、高效、节能的现代高能圆锥破碎机奠定理论基础。研究成果已应用于破碎机生产厂家，研制了相应物理样机，经物理样机实验验证了腔形优化设计模型的可行性和可靠性。
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虚拟车间对象建模与数字表达

虚拟制造技术是应用计算机仿真技术与虚拟现实技术对制造系统的全过程的统一建模与分析。虚拟车间是构建虚拟制造系统的重要组成，本文提出了虚拟车间的基本框架，研究了虚拟车间中对象的几何建模与数字表达方法，开发出虚拟车间的实例模型，作为实现完整的虚拟制造系统的初步尝试。     

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)。     

虚拟现实中DNA纳米操纵与动态轨迹的逼近

利用虚拟现实技术为DNA操纵的研究提供了一个交互的人机接口。通过触觉设备对虚拟环境中的DNA仿真几何模型进行了虚拟操纵的研究。把模拟探针的运动实时转化成了SPM指令驱动远程扫描探针显微镜进行真实的纳米操纵。采用自底向上的动态等误差直线逼近的方法把模拟探针运动轨迹用直线段逼近。     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题，提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段，分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型，确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后，用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证，结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

面向生产工程的虚拟制造三视图体系及工程应用

首先论述了面向生产工程的虚拟制造内涵,提出了相应的三视图体系结构,即规划视图、建模视图、优化评价视图,建立了以规划视图为主线、以建模视图为支撑、以优化评价为目标的三者耦合关系,形成了产品虚拟生产系统优化方案的三维求解空间,揭示了生产系统从产品的静态工艺信息到动态生产计划信息推进下多层次规划的演变过程,从量的优化到质的优化,并在虚拟现实环境中反映制造系统的虚拟运作.然后结合一个工程实例,阐述了虚拟生产系统规划中优化设计方案的求解演变过程,为企业真实系统的规划实施提供有效方法和途径.     

基于仿真的制造系统对象建模及其应用

在分析目前制造系统设计存在的不足以及相关领域研究现状的基础之上,采用面向对象的仿真技术对制造系统进行全面建模,将制造系统对象分为物理类、信息类、服务类和工程类,从结构、信息、功能和控制角度进行描述,并结合制造系统的各项功能要求,提出了构筑新型生产系统仿真器的总体结构,开发了原型系统,并以企业应用为背景,验证了系统的实用性、通一和有效性,为制造系统设计、运行和优化提供了集成工具。     

虚拟产品制造规划中仿真优化技术的研究与应用

论述了制造系统的仿真与优化技术在规划中所起的巨大作用,提出了将工艺计划和生产计划的集成规划置于制造系统仿真的多级优化环境框架,并对仿真优化的目标进行层次分类,最后通过生产线系统设计实例,验证了本文的部分核心思想,为工程师进行产品制造规划提供了有力的前瞻性预测工具。     

基于标准作业时间和仿真的装配线规划

在分析装配线规划内容的基础上,提出了基于标准作业时间及系统仿真的装配线规划方法并开发了相应的原型系统。通过建立装配操作树,定义装配操作约束,规划合理平衡的装配工位,同时生成装配作业表。以此作业表为输入,建立装配线的仿真模型,为装配线系统布置中的流参数等优化提供环境。通过这些工作,为企业制定工时定额合理的装配线,提高自主规划生产系统的能力提供途径。