基于Quest3D的某装备虚拟维修系统关键技术研究

当前用于开发复杂装备虚拟维修系统的平台主要有EON、Vega等,然而这些平台存在编程复杂、应用面少、价格昂贵等缺点。经过深入研究,本文解决了一系列关键问题,在Quest3D平台上成功地开发出了某装备虚拟维修系统,该系统对运行设备硬件要求低、逼真度高、开发及使用成本小。本文综合运用模型简化与优化技术实现了模型量大幅压缩的问题;提出了一种拆装序列智能生成的方法,实现了拆装序列的智能化生成;提出了光线阻挡算法与简单包围盒算法相结合的光线阻挡碰撞算法,实现了精确碰撞但又不影响系统运行速度。     

基于Quest3D的齿轮加工虚拟仿真教学系统研究

为解决机械类学生对齿轮加工实验的需求,基于Quest3D图形化编程开发平台,将齿轮加工工艺流程与虚拟现实技术有效结合,建立了齿轮加工虚拟仿真教学系统.系统分为三维场景模型、机械加工工艺系统模型、机床运动控制模块、人机交互模块四个部分,展示了齿轮制造与加工的完整工艺流程,能够从多视角多层级对机床的运动和加工过程进行模拟展...     

基于X3D的虚拟装配实时碰撞检测技术研究

基于X3D标准,利用Xj3D Picking Utilities组件,采用SAI内部交互方式和AABB包围盒技术,对X3D虚拟装配过程中多个零件间的实时碰撞检测技术进行研究,并通过实验验证了该碰撞检测技术的可行性与有效性。     

基于X3D的夹具虚拟装配技术研究

本文以钻孔用分度夹具为例,对虚拟装配过程和关键技术进行研究,包括零件三维造型方法、虚拟装配顺序和路径规划,夹具虚拟装配过程的实现等。在机械制造领域,利用X3D技术实现夹具虚拟装配,具有非常重要的现实意义。     

面向虚拟装配的虚拟手交互技术研究

人机交互技术是虚拟装配过程的关键技术。通过数据手套实时、自然地与虚拟环境交互,完成虚拟装配等操作,为虚拟装配提供更为直观的验证和优化。结合机械产品的结构特征与装配操作需求,研究了面向机械产品虚拟装配的手势识别交互技术。针对四大类型通用机械零件分别进行了抓取手势的定义与识别,提出了机械零件虚拟装配中虚拟手势的识别及稳定抓取算法。应用减速器虚拟装配进行实例验证。表明,提出的手势识别和抓取算法是有效的,可以使虚拟装配过程的交互性以及沉浸感进一步加强,有助于减少虚拟装配操作的失误。     

基于Unity 3D的发动机虚拟拆装系统研究

以发动机为对象提出了一种以Unity 3D为平台创建虚拟环境,利用内置Tween功能添加发动机拆装路径实现其虚拟拆装的方法,并根据这些方法实现了基于Unity 3D的发动机虚拟拆装系统。同时利用虚拟拆装来代替实物拆装,可以解决发动机教学和拆装训练受到产品成本、拆装场所等条件限制这一难题,对于降低成本、提高效率具有较为重要的意义。     

基于VRML的交互式虚拟装配仿真应用

针对目前CAD软件只生成静态的三维装配体VRML文件的问题,分析了交互式虚拟装配VRML文件的事件流程。虚拟装配中的动态交互性行为使用VRML2.0结合JavaScript进行编程,将机械零部件的动态装配过程以基于VRML的虚拟现实技术来表现出来。     

基于虚拟现实技术的虚拟乐队的实现

介绍了一种以数据手套为交互工具的PC机虚拟现实系统,以模拟对钢琴,小号,打击乐等乐器的演奏。在该系统中,以桌面显示系统表现基于OpenGL的虚拟现实场景,5th GLOVE95为交互工具传递控制数据。本文还给出了采用虚拟现实软件WorldToolKit(WTK)和MFC消息循环下的交互系统。     

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.     

面向产品全生命周期的虚拟装配技术研究

阐述了虚拟装配的内涵。从可装配性设计原则、可装配性分析评价和装配过程仿真3个方面,建立了面向产品全生命周期的虚拟装配技术体系结构,并分析了该体系结构的虚拟性、并行性、集成性和协同性的特点。对虚拟装配模型、虚拟可装配性分析与评价、虚拟装配工艺规划及虚拟装配系统规划等虚拟装配关键技术进行了研究,并初步构建了面向产品全生命周期的虚拟装配环境。     

虚拟环境下产品装配技术的研究与实现

为实现装配过程在虚拟环境中的映射 ,开发了一套虚拟装配系统 ,提出了虚拟装配系统的体系结构 ,对虚拟装配关键技术———虚拟手的建模、手势的定义和切换、虚拟手和零件的运动控制、实时碰撞检测算法、精确定位算法、图形用户界面以及虚拟装配过程的记录、编辑与反演等进行了研究 ,并给出了解决方案。在包围盒和凸包分解相结合碰撞检测算法的基础上 ,提出了基于“近似约束”和“碰撞定位”相结合的零件精确定位算法 ,大大减少了运算时间 ,提高了算法的效率。提出的理论和算法已经在某型号汽车空调器的虚拟装配上获得成功应用     

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)。     

大型商用航空发动机科研装配线三维虚拟设计

为解决航空发动机科研装配线二维工艺布置设计存在的局限性,首先通过对大型商用航空发动机科研装配线的实体工艺要素三维建模,基于虚拟现实Unity3D开发平台,对已有二维工艺布置方案进行三维虚拟设计,实现了工艺要素的补充、细化和优化. 然后对新型的总装工艺过程进行了运动学仿真,并开发了人机交互的实时动态漫游程序. 研究成果为后期车间改造、工艺布置调整提供了预演和模拟分析平台,为企业的人员培训和宣传展示提供了重要素材,也为相关的制造厂房或制造单元设计提供了技术参考和借鉴.     

虚拟现实技术在机械产品装配中的应用

从虚拟现实技术的角度,研究分析虚拟装配的相关技术及虚拟装配系统的设计流程;结合发动机曲柄连杆机构给出虚拟装配的一般步骤;指出成功完成虚拟装配的关键在于虚拟手的操作,提出虚拟手抓取的满足条件.     

基于DELMIA的航空发动机虚拟装配技术研究

针对航空发动机装配工作繁琐、易出错等问题,基于DELMIA数字化装配仿真平台,以某型航空发动机单元体装配为研究对象,进行装配工艺规划,在DPM模块中实现虚拟装配总成仿真,通过干涉碰撞检查分析,验证装配工艺设计的合理性.以高压压气机单元体与燃烧室单元体之间实际工位装配仿真为例,结合人机工程仿真技术,分析安装工人的视觉匹配...     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题,提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段,分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型,确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后,用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证,结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

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Acrobat3D的产品虚拟展示设计

分析了常用的产品虚拟展示技术及设计工具,介绍了新推出的Acrobat3D之组成及三维模型动态浏览特点.提出了在CAD及CAID三维模型的基础上,采用Acrobat3D技术进行产品虚拟展示设计的方法和步骤,论述了其中的关键技术.采用Acrobat3D与PowerPoint相结合的方法,解决了在同一展示页面的模型展示区、文字和图形的混排问题,改善了展示的视觉效果.