机器人图形仿真系统研制

在ＡＰＯＬＬＯＣＡＤ工作站上研制了机器人图形仿真系统。用实体模型对机器人进行了几何造型，在关节空间和直角坐标空间对机器人进行了轨迹规划和实体图形仿真，能逼真地再现机器人运动的全过程和其运动特性。该实体图形仿真系统对设计、研制新的机器人和机器人性能研究是一个有力的工具。     

机器人图形仿真系统研制

在ＡＰＯＬＬＯＣＡＤ工作站上研制了机器人图形仿真系统。用实体模型对机器人进行了几何造型，在关节空间和直角坐标空间对机器人进行了轨迹规划和实体图形仿真，能逼真地再现机人运动的全过程和其运动特性。该实体图形仿真系统对设计，研制新的机器人和机器人性能研究是一个有力的工具。     

基于VC++与Open Inventor的工业机器人切割仿真系统设计

为了解决不具有离线编程功能的切割机器人对形状复杂的工件作业时,在线示教和调试的难题,开发了一套基于VC++与Open Inventor开发环境的工业机器人切割仿真系统。该仿真系统采用计算机图形学、虚拟现实、计算机编程等技术和方法,建立了六自由度工业机器人运动学、动力学、轨迹规划以及管件切割的仿真平台,并具有文件管理、参数输入、结果输出、图形显示等功能。利用KUKA KR16工业机器人,以管件切割为对象,进行了机器人切割的算法验证、三维图形显示与动画仿真。结果表明:该仿真系统能较好地满足交互性与实时性要求,验证了切割仿真系统的有效性。     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模块化设计建立了弧焊机器人离线编程系统 (AWOPS) ,对日文MRC -WORLD软件进行了二次开发 ,实现了基于MRC -WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型 ,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真 ,并采用RS2 32C方式实现了SK6弧焊机器人与计算机串行通讯 ,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接 ,对典型的马鞍型焊缝实焊 ,焊缝质量优良。     

一个基于三维动态图形的工业机器人仿真离线编程系统

介绍笔者在ＳＧＩ图形工作站上开发的实用化的工业机器人仿真离线编程系统（ＩＲＤＳＳ），该系统以丰富多样的图形功能为基础，可进行工业机器人的建模、工作空间分析、结构设计、工作单元布置、路径规划、机器人本体及与环境的干涉碰撞检验、任务语言描述和动画仿真等。     

AWOPS系统几何造型及仿真通讯的研究

采用模拟化设计建立了弧焊机器人离线编程系统（AWOPS）,对日文MRC－WORLD软件进行了二次开发,实现了基于MRC－WORLD软件环境的不同焊枪及工件等的几何造型,并实现了SK6弧焊机器人离线图形仿真,并采用RS232C方式实现了SK6弧爆机器人与计算机串行通讯,达到了计算机离线仿真机器人在线焊接。对典型的马鞍型焊缝实焊,焊缝质量优良。     

机器人离线编程语言HRL及其开发环境

介绍机器人离线编程语言HRL及其开发环境。作为机器人离线编程与仿真系统HOLPSS的主要子系统，HRL实现了对一般4～6自由度机器人的离线编程，形成了基于微机的通用机器人语言。HRL语言系统结合HOLPSS的图形仿真系统，构成完善的离线编程与仿真环境，避免了文本编程与图形编程的弊端。论述HRL语言的数据类型及其操作、控制结构、轨迹规划、示教集成和通用性问题，并给出对PUMA560机器人的编程及结果仿真，仿真结果表明HRL语言系统是机器人程序快速生成的有力工具。     

一个基于三维动态图形的工业机器人领导具离线编程系统

介绍笔者在ＳＧＩ图形工作站上开发的实用化的工业机器人仿真离线编程系统（ＩＲＤＳＳ），该系统以丰富多样的图形功能为基础，可进行工业机器人的建模、工作空间分析、结构设计、工作单元布置、路径规划，机器人本体及与环境的干涉碰撞检验、任务语言描述和动车仿真等。     

VC++6.0的机器人图形示教和运动轨迹实时显示

采用VC 6．0设计开发了的机器人图形示教和运动轨迹实时显示系统。该系统不但具有机器人图形示教功能，而且还可以根据输入的图形参数实现示教图形的自动生成和在示教过程中进行机器人运动轨迹的实时显示。     

建立在AutoCAD平台上的机器人仿真系统

以ＡｕｔｏＣＡＤ为工作平台、以参数化三维实体造型进行建模、通过ＡｕｔｏＬＩＳＰ编序驱动机器人模型,建立了一个在ＡｕｔｏＣＡＤ平台上的机器人运动仿真系统。当系统的驱动程序被转换成机器人语言的指令并加载到机器人本体时,该系统将成为机器人离线编程系统。     

履带起重机臂架系统参数化有限元建模及分析平台的研究

针对履带起重机臂架结构种类繁多,有限元计算建模工作量大的特点,利用参数化技术、有限元参数化技术、Ansys的二次开发技术、Matlab语言和数据库技术,结合履带起重机臂架系统有限元模型,开发出履带起重机臂架参数化建模及分析平台,实现履带起重机臂架参数化建模及分析、优化设计、生成三维模型及工程图,提高臂架系统设计的开发效率.     

车辆传动系统虚拟样机集成设计平台研究

针对车辆传动系统的特点,提出并建立了以参数化模型库为支撑的车辆传动系统虚拟样机集成设计平台,实现了结构参数化设计,以及多刚体运动学和动力学分析.通过开发相应的模型库管理系统,解决了各类异构模型管理机制和管理功能实现机制的关键技术,保证了建模和仿真分析各环节的数据共享以及模型一致性和集成性.按各模块之间传递的能量类型.建立了输入输出接口模型,可快速建立系统级的虚拟样机模型,并对其进行各类工况下的稳态和动态性能预测.最后,通过对某履带车辆传动系统虚拟样机建模和仿真分析,验证了该平台的有效性和可靠性.     

差动变压器式位移传感器参数化仿真技术研究

在建立合理的差动变压器式位移传感器(LVDT)电磁仿真模型的基础上,提出了一种基于脚本模板的电磁仿真参数化建模方法:首先将仿真建模过程录制成脚本,然后在脚本中添加标记形成脚本模板,最后将脚本模板中的标识动态修改为参数数值,实现了仿真模型的参数化建模;开发了LVDT参数化仿真系统并在工程中得到应用,显著提高了设计效率.     

利用ANSYS实现零件的可靠性优化设计

基于ANSYS参数化设计语言(APDL)的数学运算功能,运用可靠性理论的摄动分析法,利用APDL编程实现零件的可靠度计算,避免了有限元建模、分析和结果的参数化提取等步骤.利用ANSYS的设计优化模块,以摄动分析法计算的零件可靠度为约束条件,以零件的最小体积为优化目标寻求设计参数的优化设计.开辟了一个利用ANSYS进行可靠性优化设计的途径,扩展了ANSYS的分析范围.     

平面和空间螺线的恒速插补算法

基于参数曲线恒速插补机理分析,建立了平面和空间螺线的恒速插补算法,讨论了插补误差及其有效近似计算,通过AutoLISP编程进行实例插补模拟。结果表明该插补算法无累计误差,具有恒速进给、插补精度易于控制等特点,便于现代通用PC微机数控系统进行开发和应用。     

Matlab在机器人图形仿真系统中的应用

介绍了一种利用二次开发工具VB6．0，通过ActiveX技术，将Matlab语言的强大运算功能与Solid Edge的图形功能相互结合，实现机器人图形仿真的新方法。     

基于CATIA V5的零件参数化设计及运动仿真

提出了一种基于CATIA V5知识工程的参数化设计方法,这种设计方法通过为产品建立一个产品知识库来完成参数化设计的尺寸驱动和特征驱动,方便地将设计原理、规范、准则等设计依据融入CAD设计,方便进行实时修改、后期修改以及模型自动更新,提高设计效率。结合在汽车前挡风玻璃刮雨器等机构中常用的曲柄摇杆机构为设计实例,通过CATIA知识工程模块实现参数化建模,并对该机构进行了虚拟装配、运动仿真及运动干涉分析。     

基于MBD仿真的齿轮刀具信息及管理系统集成

针对齿轮刀具设计制造多点位、参数计算繁琐和企业信息化集成低的问题,通过对齿轮刀具设计过程的研究,运用齿轮仿真加工的逆向过程生成齿轮刀具参数的思想,提出了MBD模型的参数设计概念,并通过车间管理系统将信息传递给相应负责部门指导生产。在UG8.0环境下,运用UG/Open API函数功能模块和MFC类库进行功能开发,采用Java Web语言开发管理系统,实现齿轮刀具设计制造无纸化、信息化和集成化。     

基于MATLAB与VRML的凸轮机构虚拟设计研究及实现

将Matlab软件的虚拟现实工具箱、M编程语言与VRML技术相结合,开发出一种能够对各类常用凸轮机构进行虚拟设计的系统。该系统通过简洁的图形用户界面,能够为用户提供各种常用凸轮的参数化设计、三维造型和虚拟运动仿真,并具有辅助参数优化、性能分析、图文数据输出等功能,同时用户还可以对实时生成的凸轮机构虚拟场景进行交互操作,控制仿真进程。实践表明,运用该方法开发的虚拟设计系统,能合理地利用VRML和MATLAB各自的优点,大大降低开发的难度和强度,缩短开发时间。     

涡轮转子结构参数化设计、分析及其软件集成

航空发动机涡轮转子设计是一个反复协调的过程,其中存在着大量结构尺寸的调整工作.笔者引入了近年来普遍提及的参数化思想,用于涡轮转子的结构设计与分析中.针对涡轮转子结构复杂的特点,采用了图形分解思想来实现涡轮转子的结构参数化.以UG、ANSYS软件为平台进行二次开发,在此基础上通过公共参数关联实现了设计与分析的集成.