虚拟装配技术的研究综述

对虚拟装配技术的研究状况进行了全面的综述和分析。根据实现功能和目的不同,将虚拟装配分为四类。从虚拟装配环境、虚拟装配关键技术及虚拟装配应用系统三个方面,对虚拟装配技术的研究内容进行了分析和综述。探讨了传统虚拟装配环境的优势与不足,研究了二种新型的虚拟装配环境。总结了虚拟装配中各关键技术的研究和应用概况,重点分析了其中的装配建模、约束定位、工艺规划三种技术。介绍了四种典型的虚拟装配应用系统。最后,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。     

航空发动机装配数字化系统研究

研究并开发了一个航空发动机装配数字化系统(assembly digitalization system,ADS),该系统采用面向对象系统分析和分层思想进行了系统框架设计和装配信息建模.对于装配数据处理、系统同ERP、CAPP系统的数据交互和接口实现,提出了一种统一和简化的方法.该系统实现了装配工艺的三维可视化、装配任务管理以及装配履历表管理.系统应用表明,ADS系统在航空发动机装配数字化管理中是成功和有效的.     

基于Unity的虚拟装配系统

Unity中建立虚拟装配系统,并将其呈现为游戏.模拟实际装配工序原理,实现产品装配过程的可视化,解决了虚拟装配系统成本高、适用性低的问题.对整个系统框架进行了规划,并将该系统用作课堂实验来评估学生,研究了装配序列理论,并设计脚本来介绍和装配零件,所有场景都连接起来,生成整个虚拟装配系统.该系统降低了实验成本,提高了实验...     

桌面虚拟装配系统中眼动跟踪技术的应用

人机交互是虚拟装配的本质特性和技术瓶颈,本文分析了中虚拟装配中的眼动特征,提出了基于空间和情景的眼动模式;将眼动跟踪与直接操作相结合,研究了眼动跟踪技术在桌面虚拟装配系统中的应用。     

面向航空发动机的知识化制造系统拖期调度与自重构

针对某航空发动机装配线装配效率低、工人分配不合理等问题,建立面向航空发动机的知识化制造系统拖期调度和班组自重构优化模型.提出一种启发式算法,实现生产调度与班组配置的协同优化.在算法调度层中,针对航空发动机装配过程存在复杂约束这一特点,证明与产品拖期优化目标相关的工序排序性质,设计相应工序调整算法,给出工序在并行装配组上的初始分配方案和优化方案.在重构层,根据系统负载平衡的原则优化各装配班中装配组的数量.仿真实验结果表明了模型和所提出算法的有效性.     

基于PC机的虚拟装配的研究与实现

结合某高校PC机在组装过程中遇到的实际问题,开发了一套基于PC机的虚拟装配系统,提出了虚拟装配系统功能,对虚拟装配若干技术一算法、建模技术、控制按钮设计技术等进行了研究并给出了解决方案.在系统界面的设计中,讨论了主页面的划分及各个框架的作用.提出的理论和算法可应用到远程培训的教学活动中.     

精馏系统的虚拟装配技术研究

将虚拟装配技术引入化工流程中,对可视化设计化工流程、培训工人操作技能以及化工厂的数字化建设具有很大的应用价值。通过分析精馏系统,搭建了可视化装配平台。根据装配约束条件建立了可装配设备模型。提出了"1+1"和"1+n"普遍化的装配方法,实现了装配复杂精馏系统。通过输出装配信息,获取精馏系统装配过程中的装配方式和装配序列,验证装配操作的正确性。装配测试表明装配方法正确可行,其真实性、准确性和有效性满足了精馏系统虚拟装配的要求,实现了自由选择设备装配所需的精馏系统。系统可扩展性强,通过添加其它单元设备,可以实现所有化工流程的虚拟装配。     

虚拟装配与CAD之间的信息交换

该文指出了虚拟的产品零部件模型在CAD系统与虚拟装配系统之间的差异.通过分析指出了进行虚拟装配应当从CAD系统中获取的信息内容,如何使用CAD提供的接口和API获取零件的装配信息以及如何在虚拟装配系统中使用所提取的装配约束信息,为工程实践中开发虚拟装配系统以及实现CAD与VA的集成提供了一条技术途径.     

利用 WebGL 技术实现机房动态虚拟装配设计的可视化

本文设计并实现了一个面向机房的动态虚拟装配系统.该系统将传统的三维虚拟装配分解为二维装配和三维可视化两部分.在二维装配阶段,用户只需简单的交互操作就可完成机房的装配,配置结果记录在系统动态生成的配置文件中;在三维可视化阶段,系统根据配置文件可视化装配结果,实现虚拟装配.这种动态虚拟装配的架构有效提高了装配的效率,使装配更简捷、修改更容易.此外,该系统采用 WebGL 技术实现可视化,使得该系统的操作可全部在浏览器端完成,系统的发布和使用更加便捷.     

面向智能制造的在线通用虚拟装配系统

针对智能制造领域存在的虚拟装配系统通用性不足的问题,提出一种在线通用虚拟装配系统。该系统在传统虚拟装配方法的基础上研发了针对复杂层次化模型的通用装配算法,结合装配管理数据库自由规划装配序列,基于客户端网站实现在线虚拟装配,用户可自主上传三维模型数据并进行可视化装配逻辑设计,利用云服务器端的高计算性能和渲染性能降低客户端硬件要求,便于系统统一维护和更新,具有便捷性、灵活性、易推广的特点。以飞机、航空发动机、汽车发动机三种模型为例对系统的可行性进行检验,并且,以飞机虚拟装配为例,对系统的交互性能进行测试。实验结果表明,对于不同机械产品,系统具有通用性,其中,以飞机为例的130 s装配时段中,人机交互的每帧间隔时间最大为10.9 ms,最小为6.8 ms,平均间隔时间为8.79 ms,人机交互性能良好,能够满足用户交互需求。     

计算机硬件组装虚拟实验系统设计与实现

应用虚拟现实技术结合计算机硬件与组装教学课程进行虚拟实验系统的设计开发,不仅可以解决高校资金匮乏、硬件设施不健全、学生操作失误损坏设备等问题,而且具有一定的安全性和提高学生学习兴趣的优点,在高校计算机教学中具有较好的应用价值。本文首先概述计算机硬件组装虚拟实验系统设计构思,然后以实用性、易懂性、逼真性和交互性等为设计原则阐述系统的设计结构和设计流程,并对交互界面、系统功能进行论述。     

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。     

应用VRML技术的脉冲爆震发动机虚拟实验系统开发

在脉冲爆震发动机的教学科研中,迫切需要开发一个演示系统结构与运行过程的虚拟实验室系统。以VRML虚拟现实技术为平台和UG三维实体建模为单元,构建了具有交互功能的脉冲爆震发动机虚拟动态实验系统,实现了脉冲爆震发动机的虚拟拆卸与装配以及脉冲爆震发动机系统的虚拟运行。该虚拟实验系统避免了实际试验过程的危险性和涉密性等问题,具备远程教学科研的演示功能。     

基于虚拟现实技术的模具教学系统研究与开发

主要阐述一种虚拟现实技术,设计一套完整的虚拟现实模具教学系统。教学系统为模具装配与调试定制,完全按照模具装配过程工况以及操作需求设计,同时保证使用过程的友好与稳定。构建了整套大型覆盖件模具装配与调试数据库。使用者在操作的过程中基于虚拟现实环境,高效而又准确地实现设计理念,彻底摆脱有理念而无法快速在常规软件中实现的难题。如果此系统应用于高职高专的教学中,学生能快速获取相关知识,增加学生参与兴趣,从根本上解决模具教学的枯燥性。     

基于WEB的专业教学实验集成管理系统的研究

针对传统的专业教学实验模式，提出基于WEB的专业教学实验集成管理系统的总体框架，并用“航空发动机旋转轮盘强度实验”进行了实例验证，实现了学生与实验的远程交互，并特别对实验的远程实时监控和数据采集进行了研究和实现，文中对该系统的总体框架和主要功能及实现做了简要介绍，对类似的研究和应用具有一定的借鉴意义。     

基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系

提出了基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系.该体系是在传统的计算机网络实验教学体系中引入虚拟化软件技术,可进而搭建验证性或综合性的网络实验平台.按照不同的实验类别来选择相应的虚拟仿真软件.这些虚拟仿真软件可以虚拟仿真各种类型的技术先进的真实物理设备、构建仿真的实验环境、快速恢复实验环境,对物理设备不会造成损害.     

基于SOA的虚拟仪器共享平台

针对目前各高校间虚拟仪器实验教学系统集成度不足,实验资源难以共享的问题,提出了利用SOA与Web服务的技术优势,结合网络化虚拟仪器的技术特点,在.NET环境下设计实现了校际虚拟仪器实验教学共享平台和虚拟仪器实验教学系统的资源共享。     

计算机硬件组装虚拟实验系统的研究与实现

计算机硬件组装虚拟实验系统可弥补真实组装实验中硬件易损耗、实验经费投入大等不足,并具有构想性、实时反馈性等现实实验不可比拟的功能.针对当前硬件组装实验系统中训练场景固定与缺乏对实验过程跟踪等功能不足,提出一个功能改进的硬件组装虚拟实验系统,并采用3DS MAX、Quest 3D、MySQL等软件实现了该系统,解决了实验训练场景单一、缺乏对实验过程跟踪等问题.经过系统的试用及问卷调查,该系统有利于激发学生实验兴趣,提高实验效率,同时也可以辅助教师有效地对学生实验过程进行指导与监督.     

减速器虚拟拆装实验系统的构建

针对当前实验课程的设备台套数和场地等的不足,分析了国内外虚拟实验室的现状与特点,在研究Cult3D构建交互式三维虚拟场景的过程、方法和相关技术的基础上,以齿轮减速器为例,利用Cult3D及其它相关软件工具,构建了一个基于网络的齿轮减速器虚拟拆装实验,该实验系统具有三维、动态性、交互性、低带宽网络传输等特性,克服了传统实验的不足,在实际应用中取得了良好的效果。     

基于LabVIEW的航空发动机导流叶片虚拟调试技术

介绍了一种通过LabVIEW虚拟仪器实现的航空发动机压气机导流叶片偏转角度调试技术,该技术基于虚拟仪器编程技术,通过对飞参数据的二次开发,实现了航空发动机运转时压气机导流叶片偏转特性的直观显示.由虚拟仪器图像化实现模拟导流叶片偏转角度的调整过程、调试条件和调试结果评估,实现了导流叶片偏转角度虚拟调试及效果评价,可以指导发动机的实际调试工作.经试车验证,此方法能有效地应用于航空发动机导流叶片偏转性能参数的监控和调整,预防故障发生,相比传统的人工经验调试方法,可以减少调试过程中的燃油消耗并延长发动机的使用寿命,具有较高的经济效益.