民航机务维修工作的虚拟人姿态生成技术

针对现阶段民航机务维修性验证分析中使用的虚拟人姿态生成技术存在效率低下、适用性较低等问题，提出一种基于多目标优化算法的虚拟人姿态生成方法。根据欧拉四元数运算规则建立虚拟人的骨架模型，通过给定的发动机设计布局确定维修的目标位置，综合考虑机务维修中的可达性、平衡性、关节转动范围以及视域范围因素构建各人机因素的约束目标函数，在此基础上运用粒子群算法对虚拟人姿态进行优化求解，实现虚拟人维修工作姿态的生成。验证实验结果表明，所提方法可以实现机务维修工作中目标作业点已知时虚拟人作业姿态的生成，拥有较好的有效性、适用性和可行性。     

基于UNITY交互式虚拟维修仿真系统的研究

基于UNITY强大的虚拟仿真功能和便捷的交互性,在UNITY虚拟仿真平台下,通过与KINECT的交互接口设计,实现在虚拟维修环境下对虚拟人的运动控制,以虚拟人来进行相关部件维修操作。结合维修过程分解的思想并引用维修动素概念,通过设计维修动素类的时间方法来实现在虚拟维修系统中对航空设备维修性时间参数的分析与估计,为产品研制阶段并行开展维修性定量分析提供了方法和思路。     

面向家电产品的人机工程设计与检测技术研究

结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究.依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法.运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机工程仿真.基于人体测量学人机数据库和碰撞检测算法,实现了虚拟人的舒适度、视域和可达域检测与评价.最后通过人机检测系统的实现验证了算法的可行性,对设计师进行人机设计和工程仿真分析有辅助作用.     

VEGA环境下DI-GUY规避动作的实现及应用

通过对虚拟人di-guy在Vega环境中的碰撞检测算法的改进,实现了虚拟人在虚拟环境中的规避动作符合现实人的行为特征的目标,开发了一套微机型虚拟现实系统,为利用虚拟现实技术对虚拟样机的可制造性、可装配性及生产布局提供了一个可行途径.     

基于虚拟人的驾驶舱布局分析

驾驶舱布局关系驾驶者的驾驶安全、舒适、高效等问题,传统的驾驶舱布局是由数名操作者或者工效学家亲身体会得出,具有一定的片面性。随着计算机技术的迅猛发展,虚拟人技术得到广泛应用。将虚拟人技术引入驾驶舱布局分析中,提出一种基于虚拟人的驾驶舱布局评价方法,通过在JACK中创建符合我国驾驶员的1%、50%、99%的虚拟人模型,分析驾驶舱中可视域、可达域、舒适性等方面问题,为驾驶舱布局提出改进意见。这样既降低驾驶舱研发成本,又缩短产品更新周期。     

基于虚拟人的武器装备保障技术

本文从武器装备保障的需求出发,在紧密联系虚拟人、虚拟设计、虚拟制造、虚拟装配等技术的基础上,从人-机-环境系统工程出发,建立基于虚拟人的武器装备保障新技术理论,并系统分析了相关技术与组成。分析了基于虚拟人的武器装备保障新技术在装备寿命周期费用、加速试验,以及增加武器装备、人和武器装备配合可靠性方面的应用,以数字化的方法建立虚拟保障系统,实现装备优生,提高装备保障系统效费比。     

虚拟人动作编辑器关键技术研究

针对现有虚拟人运动生成技术的不足,采用关键帧技术,捅值算法,三维空间中模型的拾取算法,开发出虚拟人动作编辑器系统。该系统可实现虚拟人在虚拟环境中各种动作仿真,现已成功应用于某城市列车驾驶模拟仿真器的视景仿真系统。     

雷达结构虚拟维修性交互式评价系统研究

提出了一种基于虚拟现实技术的雷达结构虚拟维修性交互式评价系统,介绍了系统中基于维修度的雷达结构维修性因素定量方法,进而提出了维修性综合评价方法,同时还给出了虚拟维修功能模型构建、交互式操作技术等部分关键技术的解决方案。最后将原型系统用于某型雷达结构虚拟维修评价,验证了系统的有效性。     

虚拟人技术在航天发射仿真系统中的应用

航天发射任务是一项高技术、高风险和需多方协作的复杂大系统工程,通过模拟演练可以很好地提高参试人员的协同指挥和应急处置能力。基于实装的模拟演练成本高,演练准备周期长,重大事件难以如实模拟的问题,开发了相应的模拟演练仿真系统,其不仅可以提供三维场景的显示,而且通过应用虚拟人设计技术将不同类型参试人员集成到仿真系统中,使参训的指挥人员、技术人员或保障人员能通过虚拟人执行下达的命令或操作,有效地提高了演练的逼真性和培训效果。     

某型火箭布雷车虚拟维修训练系统的设计

某型火箭布雷车技术先进、结构复杂,使用、维护、保养训练难度大,在此背景下基于虚拟现实技术研制了该装备的虚拟维修训练系统。采用了操作信息流与系统故障树协同的建模方法,构建嵌入流程层、数据层、步骤层和方法层的故障诊断维修框架。维修训练软件平台基于Unity3D虚拟现实平台开发,实现布雷车维修训练过程与三维场景的实时展示,为受训人员提供逼真、准确的虚拟维修作业环境。实践证明,将虚拟现实技术、故障树技术和故障诊断技术应用于维修训练教学中,可有效地提高训练效率和教学效果。     

一种推土机变速箱虚拟维修训练系统

着眼于虚拟维修训练系统的应用,针对工程机械现有维修训练模式存在的不足,以某型推土机变速箱为例,开发了虚拟维修训练系统。首先对系统功能进行了分析,构建了系统框架,建立了变速箱三维模型,探讨了变速箱工作原理及其在虚拟环境中的再现过程,研究了拆装过程的实时交互响应机制,开发了交互式拆装训练功能仿真模块。最终,在EON软件构建的虚拟现实环境中实现维修仿真,以Delphi集成各功能模块开发了推土机变速箱虚拟维修训练系统。经使用证明,效果良好。     

一种推土机变速箱虚拟维修训练系统

着眼于虚拟维修训练系统的应用,针对工程机械现有维修训练模式存在的不足,以某型推土机变速箱为例,开发了虚拟维修训练系统.首先对系统功能进行了分析,构建了系统框架,建立了变速箱三维模型,探讨了变速箱工作原理及其在虚拟环境中的再现过程,研究了拆装过程的实时交互响应机制,开发了交互式拆装训练功能仿真模块.最终,在EON软件构建的虚拟现实环境中实现维修仿真,以Delphi集成各功能模块开发了推土机变速箱虚拟维修训练系统.经使用证明,效果良好.     

虚拟维修仿真中维修动素的设计与实现

针对虚拟维修仿真中人体运动以及人 -机交互作用控制复杂、效率低的问题 ,提出了一种包含维修、维修事件、维修作业、维修作业单元、维修动素的分解层次结构 ,该结构利用动素实现对虚拟仿真软件系统控制函数的封装。分析了维修仿真对动素的要求 ,给出了维修动素的分类及定义。以典型动素人的移动、抓取、使用工具等为例 ,讨论了动素设计与实现的思路和方法。以Jack软件为平台 ,采用基于动素的交互式图形编程方法 ,开发了虚拟维修仿真系统原型 ,并以变速箱的拆卸为例进行了验证     

基于Creator/Vega的虚拟校园漫游系统的研究与实现

以山东建筑大学为背景,采用Creator软件平台开发了虚拟校园漫游系统.文中介绍了虚拟校园建模流程,通过纹理制作及映射技术降低了复杂模型的制作难度、增加了模型的真实感,利用三维模型优化技术提升了系统的响应速度、实现了实时性与真实性的平衡.最后使用vega驱动平台,成功实现了对校园虚拟场景的运行和仿真.     

虚拟维修中的人机工程仿真

为了在产品开发早期就开展人机工程检验,提高维修时的舒适性、高效性及安全性,文中在分析维修过程中的主要人机要素的基础上,提出采用数字人体模型在虚拟维修中进行人机分析的方法。最后以一款数控车床的虚拟维修仿真为例,在Creo中展示维修该机床的刀架及电气箱的可达性、维修刀架时的可视性、维修尾架时的安全性和维修主轴时的舒适性,达到在虚拟设计阶段即开展人机仿真的目的。     

基于LabVIEW的虚拟振动测试仪的研制

本文介绍了LabVIEW软件,并采用LabVIEW软件开发了虚拟振动测试仪,可完成振动信号实时采集、处理和分析以及振动测试的教学演示,具有功能强、成本低、易维护的特点.     

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。     

基于实时数据驱动的数字孪生车间研究及实现

为满足智能车间生产状态实时可视化监控、健康管理、故障诊断等需求,提出一种基于实时数据驱动的数字孪生车间体系架构与技术路线.通过搭建面向真实物理行为高保真映射的虚拟仿真环境,采用面向事件响应的数据管理方法构建模块化、通用化的数字孪生车间系统.在此基础上,详细阐述了异构多源数据的采集与管理、真实物理行为的虚拟仿真环境、面向...     

Development of a virtual maintenance system with virtual hand

Aiming to improve the flexibility of virtual maintenance operations, virtual hand was designed and applied in a virtual maintenance system. The structure of virtual hand was designed according to the real human hand and the frequently used gestures of virtual hand were elaborated. Moreover, the motion mapping from human hand to virtual hand was established and a framework which described the interaction mechanism of virtual maintenance system with virtual hand was proposed. Finally, a prototype system was developed and an example of scraper conveyor was provided. The application results indicated that virtual hand can simulate most of operations through real human hand and the flexibility of virtual maintenance operations was improved.     

推土机保障虚拟训练系统的设计与实现

在分析推土机结构性能特点的基础上,基于模块化的设计思想,依据系统功能需求,构建保障训练系统平台.研究了推土机保障虚拟训练平台和维修仿真的实现过程,包括虚拟样机建立、保障任务科目规划、维修知识数据库构建及交互控制方法设计等内容,结合训练应用的实际需要,开发了一种推土机保障虚拟训练系统.结果表明该系统对课程设计和教学应用有良好的指导意义和实用价值.