沉浸式虚拟装配仿真技术研究

提出了一种基于多体动力学计算引擎的虚拟装配仿真框架,并对该仿真框架涉及的多面体近似凸集分解算法、并行碰撞检测、仿真场景构建、仿真模型定义与处理等关键技术进行了研究.基于该仿真框架,维修装配人员可以完全沉浸在虚拟装配环境中,采用数据手套、光学跟踪器和其他虚拟外设与装配零部件进行交互,从而体验真实的维修装配感觉,达到装配维修训练与试装配的目的.最后,在一个多人沉浸式虚拟现实硬件平台下开发虚拟维修装配仿真原型系统,以齿轮箱的拆装作为实例,验证了该仿真框架的有效性,为装配操作人员提供了一种优良的沉浸式用户操作界面.     

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。     

基于3DVIA Studio的民航发动机虚拟装配实验系统设计与开发

以3DVIA Studio为虚拟仿真平台开发一套发动机虚拟装配实验系统。利用CATIA创建发动机虚拟样机,并利用3DS MAX对大修车间、虚拟维修人员建模,将模型导入到3DVIA Studio虚拟环境中,运用行为设计、流程图编程及VSL、SDK等开发方式实现人机交互功能,利用Get Local Position、Interpolator和Set Local Position等行为模块实现虚拟装配控制。开发人机交互设备kinect与3DVIA Studio的数据接口,在可视化沉浸式虚拟环境中,使用人体肢体语言对发动机进行虚拟装配,对发动机零部件的可装配性作出直接的评价。采用虚拟样机装配替代发动机实物可节省大量培训经费,缩短培训周期,提高发动机装配的质量,保证装配人员工作的安全。     

虚拟装配技市

在阐述虚拟装配技术的分类与关键技术的基础上，综述国内、外的研究现状，并指出虚拟装配技术研究的主要发展趋势。     

虚拟装配技术

在阐述虚拟装配技术的分类与关键技术的基础上,综述国内、外的研究现状,并指出虚拟装配技术研究的主要发展趋势。     

虚拟装配技术概述

虚拟装配技术是虚拟现实技术在装配领域的全新应用,为产品装配带来了新的思路和方法.对虚拟装配的研究状况进行了全面的综述和分析,主要讨论了虚拟装配的定义,指出虚拟装配实质上是实现两个层次的映射.介绍了虚拟装配的分类,从虚拟现实环境、虚拟装配关键技术和应用系统三个方面对虚拟装配的研究内容进行了详细的阐述,指出了虚拟装配技术研究中的不足和其发展趋势.     

汽车变速箱虚拟装配仿真技术的应用研究

在Pro/Engineer参数化建模的基础上,应用Pro/Engineer装配仿真技术,实现装配零件位姿和运动变换.根据Pro/Engineer二次开发工具Pro/Toolkit应用程序,通过人机交互界面设计技术,可实现汽车变速箱装配建模和装配仿真整个虚拟装配过程.     

产品装配工艺虚拟规划系统研究

装配是决定产品制造质量的最终环节,是复杂产品结构设计和工艺规划的关键内容。基于虚拟现实的产品装配智能规划技术,被认为是支撑智能制造的关键使能技术之一。首先在虚拟现实环境中,研究了基于材质、表面纹理、三维模型等多信息融合的多视图模型表示方法。然后以减速器为对象,应用Virtools引擎,基于装配约束驱动开发了一套产品装配智能规划原型系统,基本实现了装配序列规划、装配路径规划、人机工程模拟、装配干涉检验、装配优化报告生成等过程的自动化和智能化。重点解决了虚拟装配智能引导、装配路径自动规划、多视图模型表示等关键技术难点。     

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)。     

虚拟装配工艺规划实现技术研究

对虚拟环境下的产品装配工艺规划进行了研究,分析虚拟环境下面向集成的装配工艺规划系统结构。对虚拟装配工艺规划的三个核心问题(装配模型、装配序列规划和装配路径规划)进行描述,提出虚拟环境下面向工艺设计的产品装配模型总体结构。给出虚拟环境下装配约束关系的识别方法,实现了零部件基于约束的三维空间导航运动。建立原型系统,能够为虚拟环境下的装配工艺规划奠定基础。     

基于物理属性的虚拟装配过程

针对虚拟装配系统中存在仿真程度不够高的缺点,提出基于物理属性的虚拟装配过程研究。通过分析虚拟装配过程对零部件物理属性的需求,建立零部件物理属性模型,给出确定零部件各物理属性以及自由运动状态的方法,分析碰撞响应对运动状态的影响。研究虚拟装配系统中装配对象间的交互过程,使用多刚体系统动力学分析方法对零部件装配过程中的动力学以及运动学进行分析,给出装配对象的运动学与动力学方程。通过把抽象的约束关系转换为基本约束方程表达运动副约束,并把运动副约束用于装配对象的运动分析。提出基于碰撞与静力学的稳态分析方法研究零部件达到稳定状态的条件。应用实例表明上述方法有效可行。     

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。     

虚拟装配技术的研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一。通过分析虚拟装配设计环境的系统结构和信息流 ,提出了虚拟装配建模技术的解决方案 ,讨论了在实际应用虚拟装配技术时应考虑的问题。     

基于Web的远程虚拟实验环境的研究

对远程虚拟实验室的体系结构和功能进行了论述,给出了外部编程接口EAI实现交互的方法,该方法使外部程序能够通过VRML事件模型访问场景节点,从而交互地控制VRML场景。为了加快碰撞检测,选择层次包围盒方法进行相交测试,该方法采用包围树的结构,检测过程变成了对一棵二叉任务树进行搜索的过程,大大简化了包围体的相交测试。     

基于Web的远程虚拟实验环境的研究

对远程虚拟实验室的体系结构和功能进行了论述，给出了外部编程接口EAI实现交互的方法，该方法使外部程序能够通过VRML事件模型访问场景节点，从而交互地控制VRML场景。为了加快碰撞检测，选择层次包围盒方法进行相交测试，该方法采用包围树的结构，检测过程变成了对一棵二叉任务树进行搜索的过程，大大简化了包围体的相交测试。     

发动机配气机构系统的动力学建模及仿真分析

针对发动机配气机构系统,在ADAMS／Engine软件中建立了其虚拟模型,在此基础上,对该机构进行了仿真分析,得到了气门的升程、速度、加速度和摇臂与挺柱的接触力等特性曲线,为配气机构动态性能的评价和优化提出了理论依据,从而为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效方法。     

基于三维模型的虚拟装配技术应用

对虚拟装配技术进行了探讨，并对其在液压换向阀中的应用进行了系统的分析，实现了试制样品前的干涉检查、运动配合检查及动态修改。     

基于多Agent的虚拟企业协调机制的研究

资源、服务及流程的分布性和异构性使得虚拟企业在实施阶段往往走向混乱。提出一种具有柔性的基于多Agent的虚拟企业协调模型，分析了不同Agent之间的交互，通过一阶逻辑描述多Agent系统的协调机制，并借助XML语言表示逻辑演算的结果，最后说明该机制的J2EE实现方法。     

面向虚拟装配的装配信息自动提取技术的研究与实现

针对商品化CAD系统与虚拟装配系统之间装配信息的转换问题,根据CAD系统中装配信息的表达形式,提出了一种获取装配信息的算法,实现了Pro/E中装配信息的自动提取,并依据Pro/E中装配信息的数据结构和虚拟装配系统的功能要求,设计了一种适用于虚拟装配系统的装配数据结构,较好解决了Pro/E与虚拟装配系统之间的装配信息集成问题,提高了虚拟装配的效率。