动车组受电弓虚拟拆装培训系统开发研究

针对动车组受电弓基本结构、工作原理和拆装培训等方面学习需求,基于Unity3D游戏开发引擎开发出一套面向技术人员的虚拟拆装培训系统。该系统结合三维模型的创建以及Unity3D中虚拟场景的搭建,最终通过C#脚本语言的编写实现其多样化的交互功能。实践证明,相比于传统的单一的培训方式,该系统具有良好的三维展示和交互功能,对于受训人员的学习和提高起到一定的促进作用。     

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。     

汽车发动机虚拟拆装系统的设计与研究

以大众1.4TSI发动机为研究对象,结合3D MAX和Unity 3D引擎等工具,设计发动机虚拟拆装系统。系统主要进行发动机各零部件的结构演示,完成各子系统的自动拆装,学生可以按照维修手册的要求手动练习发动机的拆装流程,实现人机交互的功能。该系统可以为职业院校提供虚拟的实训工具,解决职业院校中实训场地不足、拆装发动机数量不足以及磨损严重等问题。     

基于Unity3D的机器人本体拆装的虚拟教学系统设计

以工业机器人为对象进行虚拟教学系统开发,采用了Unity3D作为虚拟教学系统的开发引擎,使用SolidWorks、3Ds Max软件等进行工业机器人拆装场景建模和机器人拆装动画制作,以Photoshop软件进行UI界面设计,利用C#语言进行界面交互逻辑控制,完成系统登录、基础认知、爆炸展示、拆卸学习等功能,实现沉浸式教学。该系统对解决机器人拆装教学场地、设备有限的问题都有一定的现实贡献。     

基于Unity 3D的机械设计基础虚拟实验平台设计

以机械设计基础课程为研究对象,基于Unity 3D游戏技术引擎,利用三维建模,采用C#脚本语言进行交互过程开发,并融合网络技术设计基于W eb的三维虚拟实验平台。可实现在线虚拟实验、实验教学管理及平台管理维护功能,使学生能够突破时间和空间的限制,实现对常用机构及轴系结构测绘、减速器拆装实验等的在线学习和动手操作。     

基于 Unity3D 的柴油机部件虚拟培训系统研究与实现

为解决传统的柴油机培训过程中存在的问题,基于Unity3 D平台设计了柴油机部件虚拟培训系统。系统通过NGUI（次世代界面）实现界面交互,运用SQLite数据库存储产品信息,利用U-nity3 D碰撞检测模拟训练。以沪东重机有限公司的柴油机部件为例,运用该系统进行教学培训,结果表明,相比于传统的单一教学方式,学员对虚拟现实教学更有兴趣,学习效率有所提高。     

基亏X3D实现机械创新设计虚拟实境系统的构建

分析了构建基于X3D的在线机械创新设计虚拟实验的关键技术、建模和应用,利用X3D技术实现了在Internet上能和用户交互的机械创新虚拟实验系统,对如何制作机械设计虚拟实验进行了分析探讨,论述了机械设计虚拟实验室的设计实现过程。     

基于Unity3D的多管火箭炮虚拟拆装系统设计

针对火箭炮实验教学的相关需求,以某107 mm火箭炮为载体,应用虚拟现实技术,基于HTC头盔显示方案,设计并实现了基于Unity3D平台的多管火箭炮虚拟拆装系统。该系统实现了火箭炮的结构展示、装配模拟和射击模拟,交互性强,展示效果好,降低了实验教学成本,同时提高了安全性。     

基于X3D实现机械创新设计虚拟实境系统的构建

分析了构建基于X3D的在线机械创新设计虚拟实验的术实现了在Internet上能和用户交互的机械创新虚拟实验系统,对如何制作机械设计虚拟实验进行了分析探讨,论述了机械设计虚拟实验室的设计实现过程.     

基于增强现实技术的3D打印辅助系统研究

简要介绍了增强现实技术及AR+3D打印技术的应用情况,阐述了基于增强现实技术的3D打印辅助系统的构建和实现过程。该系统利用Unity3D引擎,以3D打印模型为研究对象,将3D打印技术和增强现实技术相结合,实现了虚拟和真实环境的融合显示。系统发布于PC端并应用于3D打印工作和机械结构教学中,对于促进机械行业的智能化发展具有重要意义。     

基于Web3D的液压支架虚拟装配平台的研究与开发

在计算机上实现机电产品的虚拟装配,需涉及到开发工具的选择、软件接口、零部件建模、几何模型的位姿变换、几何模型的碰撞干涉检查、动画与交互的实现等技术方法.通过对放顶煤液压支架虚拟装配技术的研究和应用,成功开发了“基于Web3D的放顶煤液压支架虚拟装配平台”,实现了在虚拟环境下液压支架的自动装配和分步装配.表明所采用的技术方法是可行的、软件开发是成功的,同时也为其他机电产品的虚拟装配提供了技术支持和参考.     

沉浸式虚拟装配仿真技术研究

提出了一种基于多体动力学计算引擎的虚拟装配仿真框架,并对该仿真框架涉及的多面体近似凸集分解算法、并行碰撞检测、仿真场景构建、仿真模型定义与处理等关键技术进行了研究。基于该仿真框架,维修装配人员可以完全沉浸在虚拟装配环境中,采用数据手套、光学跟踪器和其他虚拟外设与装配零部件进行交互,从而体验真实的维修装配感觉,达到装配维修训练与试装配的目的。最后,在一个多人沉浸式虚拟现实硬件平台下开发虚拟维修装配仿真原型系统,以齿轮箱的拆装作为实例,验证了该仿真框架的有效性,为装配操作人员提供了一种优良的沉浸式用户操作界面。     

Virtual human modeling for interactive assembly and disassembly operation in virtual reality environment

Real operators are the initiators in assembly and disassembly activities. They participate throughout the whole process. In this sense, as an avatar of a real operator, virtual human (VH) plays an important role in virtual assembly and maintenance simulations. After detailed analysis of interactive assembly and disassembly process, the function requirements for VH are defined. Based on the defined requirements, the following works are done. First, a real-time driving model is established with a dynamic constraint applied to support personalized human model driving. Then, a driving error model is proposed for quantitatively analysis of VH’s driving error coming from the motion capture system. After that, on the basis of constraint processing method, an interactive operation modeling method for VH is presented. This method deals with interactive operation modeling in scenarios where VH manipulates the product directly, VH manipulates tools, and VH manipulates the product using tools. Finally, an assembly simulation for automobile engine connecting rod caps is implemented and a user survey is carried out. The survey result demonstrates the feasibility and validity of the proposed model and method.     

Constrained behavior manipulation for interactive assembly in a virtual environment

Interactive assembly based on virtual reality offers users an opportunity to interact with a virtual prototyping rather than a physical one and to validate assembly performance of products in a realistic way. Such evaluations could be available very early in the product development process ahead of any physical prototyping. The reduction or elimination of physical prototyping needed for assembly performance validation can substantially shorten the product development cycle and reduce development cost. Although virtual reality technology provides users an intuitive and immersive 3D interactive interface, it tends to be inaccurate because humans have difficulty in performing precise positioning tasks. Therefore, it is necessary to implement effective motion manipulation for assembly operations so that users can perform precise positioning efficiently in virtual assembly systems. This paper presents a constrained behavior management approach that realizes assembly relationship recognition, constraint solution and constrained motion for interactive assembly in a virtual environment. A constrained behavior manager (CBM) has been developed and applied in virtual assembly systems. Test cases confirm that constrained behavior manipulation proposed in this paper not only increases the efficiency of assembly relationship recognition, but also facilitates assembly interaction in a virtual environment.     

面向印刷机械的虚拟装配系统研究与开发

分析了虚拟装配系统的功能结构，建立了基于配合特征的集成装配模型，采用几何推理和装配知识相结合的方法进行装配序列规划，实现了三维环境下的交互式装配工艺规划与仿真。最后，给出了该系统在某输纸机构装配中的应用实例。     

基于EON的网络虚拟装配技术的实现

基于网络的相关虚拟装配技术,使用EON Studio软件,通过三维产品建模、虚拟装配、网络发布等一系列步骤,实现了基于网络的人机交互虚拟操作,为各种产品的虚拟装配及虚拟展示探索出了较好的思路与方法。     

基于VRML-Java3D的交互式装配可视化环境构建

为了实现基于网络的可视化虚拟装配环境,笔者研究了Java3D与VRML相结合的方法。通过Loader接口将VRML造型文件导入到Java3D场景图中,借助Java语言的事件处理模型,并结合Java3D中的Interpolator内插器对象和Alpha对象,实现交互式添加、拆卸、移动和旋转等装配过程。最后以电机中的转子装配为例,给出了一个基于VRML-Java3D的交互式装配可视化环境。     

STUDY ON HUMAN-COMPUTER SYSTEM FOR STABLE VIRTUAL DISASSEMBLY

The cooperative work between human being and computer based on virtual reality (VR) is investigated to plan the disassembly sequences more efficiently. A three-layer model of human-computer cooperative virtual disassembly is built, and the corresponding human-computer system for stable virtual disassembly is developed. In this system, an immersive and interactive virtual disassembly environment has been created to provide planners with a more visual working scene. For cooperative disassembly, an intelligent module of stability analysis of disassembly operations is embedded into the human-computer system to assist planners to implement disassembly tasks better. The supporting matrix for stability analysis of disassembly operations is defined and the method of stability analysis is detailed. Based on the approach, the stability of any disassembly operation can be analyzed to instruct the manual virtual disassembly. At last, a disassembly case in the virtual environment is given to prove the validity of ab     

机械零件三维造型及虚拟装配方法研究

在机械零件及机械系统的设计过程中,实现零件的快速造型和装配是关键的环节。介绍基于Pro/E环境,结合实际应用,研究零件三维模型的生成和对零件虚拟的装配方法,提高了产品设计质量,减少了设计工作量。     

基于智能手机的连杆机构运动实现方法研究

对连杆机构的运动进行分析,提出一种在智能手机中实现连杆机构运动的解决方案,通过读取模型文件,在手机中实现对机构的运动控制,并直观地显示任意状态下连杆机构的运动状态.运用机械原理和矩阵理论相关知识,对模型进行坐标转换,找出运动规律.根据VRML节点坐标特点编程实现连杆机构运动,同时可以根据杆的轨迹、位移等分析其运动特性,从而更好地进行机构和造型设计,实现手机上复杂机构的运动模拟和虚拟装配,对进一步提高产品质量与装配效率具有重要的意义.