并行计算在虚拟油泥模型离散中的应用

在基于压缩体素模型的虚拟油泥造型系统中,虚拟油泥模型离散是影响虚拟油泥造型速度的重要因素,为了进一步提高虚拟油泥造型系统造型速度,在双CPU工作站中采用多线程技术,对虚拟油泥模型离散进行并行化处理,实验结果表明,并行处理技术可使虚拟油泥模型离散速度提高近2倍.     

基于薄膜比拟和克里金插值的软组织扭转模型

建模速度快和高精度的软组织模型能提高虚拟手术仿真的真实感,提出一种基于薄膜比拟和克里金插值的虚拟软组织扭转模型。该模型采用薄膜比拟法求出棱线上任意关键样本点的变形量,利用克里金插值计算任意棱线内任意一点的变形量。在PHANTOM OMNI力触觉交互设备上,搭建实验仿真系统,实现了虚拟小肠的扭转变形仿真。实验结果表明,该模型运行速度快、计算精度高、形变逼真、力触觉反馈准确可靠。     

基于状态模型的虚拟油泥造型系统交互设备分析

虚拟油泥造型系统能够实现虚拟环境下的自由形态模型制作,使设计师能够自然、高效地设计产品,其交互界面的设计开发是系统实现的基础,而输入输出设备的设计与系统性选择则更为重要。扩展运用交互设备的状态模型,对虚拟油泥造型系统若干交互任务所需的状态以及典型设备的状态转移模型进行了研究,为虚拟油泥造型系统交互设备的设计选配提供了理论基础。     

基于ADAMS的减速器虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型设计软件CATIA构建二级齿轮减速器参数化模型,通过与机械动力学仿真软件ADAMS的接口S imDesigner实现数据交换,在ADAMS中建立减速器虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到各级转速、齿轮啮合力及啮合频率。将仿真结果与理论计算值进行比较,数据较吻合,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。     

双通道力/触觉交互的虚拟肺手术仿真系统

如何设计出交互性好、逼真、高实时性的虚拟手术仿真系统是当前虚拟手术领域研究的热点,以一种新颖的基于物理意义的层状菱形链连接模型为基础,利用SenAble Technologies公司生产的PHANTOM OMNI交互设备,搭建了支撑双通道力/触觉交互的虚拟肺手术仿真系统。通过虚拟双手对正常肺组织与肺硬块在多点交互下的按压、拉拽等变形仿真,分析了该系统的应用情况和性能指标。实验结果表明,将该模型应用于虚拟手术研究中,系统能动态实时逼真地模拟软组织的变形过程,反馈的力/触觉信息真实稳定,为虚拟手术仿真的实用化探索出一条可行的道路。     

基于力反馈的机器人砂带磨削虚拟示教轨迹规划方法

提出了一种基于力反馈的机器人砂带磨削虚拟示教轨迹规划方法,开发了一套机器人虚拟示教系统。该系统通过给予操作者连续的磨削力觉反馈和视觉仿真,使操作者沉浸在一个虚拟现实的环境中,能够像真实的手工磨削一样动态地规划工件的磨削轨迹和参数,以避免加工干涉并获得较好的加工表面质量。为了提高示教精度和效率,建立了一个虚拟夹具模型来辅助并引导操作者快速地完成复杂零件的轨迹规划任务。实验研究表明,该方法生成的轨迹能够有效避免机器人磨削复杂零件时的各类干涉,对提升机器人砂带磨削轨迹规划效率具有重要意义。     

虚拟油泥造型系统的用户界面设计初探

建模是现代工业产品设计开发过程中的关键环节,近年来,虚拟油泥造型开始成为设计师的新选择,但目前这种方法还处于研发当中.为了满足设计师的需求,需要对设计师和实体油泥造型技术进行深入的研究.采用文献研究和网上问卷调查的方式了解油泥模型的使用现状,结合深度访谈、外部观察、图片日记、视频拍摄等定性研究方法,建立用户角色模型和典型用户情境,分析其中的建模思路和交互特点.     

某型机货舱门锁机构虚拟样机建模及动力学仿真

运用三维造型设计软件CATIA构建某型机货舱门锁机构数学模型,通过接口软件实现与机械动力学仿真软件ADAMS的数据交换,在ADAMS中建立锁机构虚拟样机模型.对虚拟样机模型进行动力学仿真分析,通过验证锁机构自锁特性和在开锁触盘上施加开启力,得到各铰链处的受力曲线.说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度.     

基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真

基于三维造型设计软件Pro/E,构建了弧齿锥齿轮传动系统三维参数化模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中,在ADAMS中建立弧齿锥齿轮传动系统的虚拟样机模型,对此样机模型进行仿真,得到转速、轮齿啮合力等参数特性曲线,对其进行分析,为动态特性优化提供理论指导.     

面向虚拟现实的运输车远程控制系统研究

提出了一种基于虚拟现实技术的车辆导引方法。利用虚拟力与虚拟三维场景作为反馈信息，实现远程遥控运输车动作。着重论述了虚拟力的产生与计算，以及运输车行进和避障的算法。最后以仿真实验证明该远程控制方法的可行性。