Interactive assembly tool planning based on assembly semantics in virtual environment

Assembly tool planning in virtual environment remains to be a challenge because of the complexity and variety in tools configuration and manipulation. In order to solve the problem, an interactive assembly tool planning based on assembly semantic model is proposed. After detailed analysis on assembly tool planning in virtual environment, an improved assembly semantic model is represented, and a new assembly tool model is developed based on assembly semantic model. With the help of assembly semantic processing method, such as recognition, solving, navigation and so on, a series methods including assembly tool selection, orientation, manipulation are proposed for interactive assembly tool planning in virtual environment. Finally, tightening tool planning for connecting rod caps of auto engine assembly line demonstrates the feasibility and validity of presented methods.     

基于语义推理的产品装配设计技术

为保证产品具有良好的结构设计和零件可装配性,研究了装配语义模型,详细讨论了设计尺寸约束和装配几何约束的符号化表达方法,并给出了书写规则。在此基础上建立了装配语义图,通过节点描述零件属性信息,通过有向边描述装配语义信息。介绍了基于装配语义的产品装配设计工作流程,重点阐述了零件设计尺寸约束、装配规划信息和装配操作序列的推理过程。给出了语义修改和语义变动两种情况下装配语义图的维护机制。应用实例表明,该模型可以有效地支持产品的协同装配设计。     

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.     

基于约束代理的虚拟手装配研究

虚拟环境中缺少零件约束信息,从CAD系统中提取约束信息并根据虚拟装配系统的需求进行简化,采用添加约束代理实体的方法对约束信息进行表达.根据装配约束和约束代理实体的特点,三个有效的线面约束便可以对任意一个零件定位,对约束进行捕捉并对多个约束作用下零件的运动进行了分析.开发了虚拟手装配操作系统,操作人员能在约束的引导下顺利地完成产品的虚拟装配操作.     

基于虚拟现实的组合夹具组装系统研究

针对计算机辅助组合夹具设计存在的问题,提出了一个基于虚拟现实的组合夹具组装系统。给出了系统的功能模型和体系结构,研究了组合夹具虚拟装配模型、虚拟环境下组合夹具元件的装配定位等关键技术和解决方案。提出了基于多视图的组合夹具虚拟装配模型,该模型便于信息表达和管理,符合虚拟环境的表达和组织原则,解决了元件重复使用问题。提出了基于模糊评判的几何约束自动识别方法,对待装配件与装配基准件的装配特征进行匹配和优化选择,实现装配操作意图的准确捕捉。应用实例表明,原型系统能够很好地支持组合夹具组装设计。     

基于虚拟语言的虚拟装配研究

虚拟装配是虚拟仿真领域一项重要的技术.通过对虚拟装配技术的分析,提出了一种基于虚拟语言的虚拟装配方法,该方法实现了对装配场景、装配序列和装配路径的优化.描述了虚拟语言的构成和语法形式,解释了虚拟语言的实现过程.虚拟语言在项目中的使用证明其设计是成功的.     

虚拟装配设计系统的研究

着重描述了在虚拟装配的过程中,所涉及到的装配建模、模拟信息的预处理、装配“预计划”、虚拟装配设计和虚拟装配过程评价等关键技术。     

基于配合约束的装配序列规划的遗传算法研究

为提高装配序列规划问题的寻优效率,提出了一种将装配约束条件和遗传算法相结合的求解方法.对配合约束进行了分类并给出每种类型特征尺寸的定义.在此基础上,引入特征标签的概念,用于描述零件的装配特征信息和配合约束关系.根据零件间特征标签的相似程度设计了可装配度函数,以度量装配的可行程度,并以该函数为基础构建了遗传算法的适应度函数.另外,为减少无用个体的数目,提出了基于配合约束的子代个体的保留策略,并以此为指导进行子代的有效性检验.最后,通过实例说明了该算法的有效性.     

基于装配工艺规程的产品虚拟装配技术

描述了VPD环境下的产品装配模型，建立了产品装配模型的数据结构，定义了产品装配模型系统的结构组成及模块功能；参照加工工艺规程，提出了虚拟产品装配工艺规程的概念；结合挤塑模和轻型客车的虚拟装配、活塞连杆机构及发动机的运动过程，实现了基于真实动画感的VPD环境下的产品虚拟装配及虚拟工作过程仿真。     

面向虚拟拆装的产品装配模型及其应用

本文针对机械产品的拆装次序及次序表达进行分析讨论,设计了一种面向虚拟拆装的产品装配模型.该模型是一棵具有拆装次序意义的装配树,不仅能够描述产品的层次信息,而且保证了产品拆装实验合理正确的设计和执行.具有简单、高效、可靠、适应面广等许多优点,可用于各种装备虚拟拆装,具有广阔应用前景.     

虚拟装配工艺设计技术研究与应用

阐述虚拟装配工艺设计技术内涵及其体系结构,深入分析其所涉及的CAD系统与虚拟现实系统间的数据转换、碰撞检测技术、装配规划与仿真以及装配运动导航与准确定位等关键技术,并应用该技术,以商品化CAD系统Pro/E为建模工具,在VC与WTK平台及ORACLE数据库的支持下开发了一个虚拟装配工艺设计原型系统HIT-VAPD,实现了虚拟现实环境下的产品装配工艺规划与设计.实际应用表明,该系统可显著提高装配工艺设计效率,减少设计缺陷.     

基于UG的以设计为中心的虚拟装配技术及应用

从分析基于UG以设计为中心的虚拟装配技术出发,并结合手机上盖模具主体设计的设计过程,对在产品设计中如何应用虚拟装配技术,提高产品的设计的质量和效率作了研究和探讨.     

基于UG的以设计为中心的虚拟装配技术及应用

从分析基于UG以设计为中心的虚拟装配技术出发,并结合手机上盖模具主体设计的设计过程,对在产品设计中如何应用虚拟装配技术,提高产品的设计的质量和效率作了研究和探讨.     

基于均匀B样条的犁体曲面造型设计

以水平直元线法的犁体曲面形成原理提取型值点,用均匀B样条曲线反算公式反算数列控制点,用均匀B样条曲面正算公式定义犁体曲面并裁剪。用Visual C＋＋和OpenGL进行程序实现。     

基于改进遗传算法的某发动机厂装配线平衡研究

以一条发动机装配线为研究对象,对工序作业元素进行重新划分,建立作业元素优先关系。以装配线的生产均衡指数为目标函数,通过改进遗传算法实现对研究对象的优化方案设计。运用Matlab实现算法获得了最优装配顺序及各工位作业分配结果,使生产线获得更好的平衡状态,从而提高生产效率。     

家电产品的虚拟装配及运动仿真研究

结合具体实例探讨了在家电产品设计中虚拟装配及运动仿真技术的方法和重要作用。     

基于Web的虚拟装配系统的设计

虚拟装配是虚拟制造的一个重要组成部分,具有十分重要的研究意义。为在低成本的基础上进行基于Web的虚拟装配,使虚拟装配系统适应目前的网络带宽要求,本文在Java3D环境下,开发了一个虚拟装配仿真系统。该系统具有显示和消隐装配运动轨迹,整体和局部拆卸和视点切换等功能,网络传输数据量少,适合异地协同工作。     

虚拟装配中的混合设计建模方法研究

针对现有虚拟装配建模方法不能为装配序列规划提供完整模型信息的问题,分析了自底向上和自顶向下建模方法在虚拟装配应用中的优、缺点,根据装配序列规划的要求,结合两种建模设计方法的优点,提出了一种混合设计方法建立产品的装配模型。该方法采用自顶向下建模方法进行了产品总体设计,使装配模型具有产品的结构层次关系信息;在产品细节设计上采用了自底向上建模方法,使装配模型具有零部件的约束关系信息,得到了完整的产品装配模型信息。通过建模应用实例,验证了混合设计建模方法的可行性,以及模型信息的易提取性。研究结果表明,利用混合设计建模方法得到的模型,能够满足虚拟装配对产品装配模型的要求,可以为虚拟装配序列规划提供完整的模型信息。     

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HLA的分布式协同虚拟装配系统研究

针对复杂产品装配设计过程中协同工作的需求,开发了一个面向多用户协同设计的分布式虚拟装配系统(DCVAE).提出了分布式虚拟装配系统体系结构、对协同虚拟装配操作方法进行了研究,基于分布式仿真支撑环境DMSO HLA/RTI,利用实时视景仿真软件开发库OpenGL Performer,实现了DCVAE的原型系统.通过某车型整车协同虚拟装配评审实例,证明该系统可应用于复杂产品的虚拟装配数摸验证.