基于web的交互式虚拟装配平台的开发与实现

基于网络的虚拟装配是实现产品网络化设计制造的一项重要技术,当前已经成为研究热点。提出了一个基于web的交互式虚拟装配平台,用于实现网络化的虚拟产品装配显示、管理和控制等;主要研究了该平台的体系结构及支持网络化虚拟装配中的几类关键技术与解决方法,在此基础上,开发了一个基于web的交互式虚拟装配平台原型系统。     

基于Web协同虚拟装配规划的实现

协同虚拟装配是借助于网络对产品进行数字化预装配 ,它是敏捷化设计与制造的基础。本文探讨了虚拟装配的协同机制 ,分析了产品设计过程中相关成员的需求并给出了客户端配置 ,探讨了系统开发工具的特性 ,建立了应用 VRML格式作为数据载体、基于 Web的虚拟装配框架体系。虚拟装配设计模块包括装配路径规划和干涉检查 ,文中分别给出了相应的算法     

复杂产品分布式并行协同虚拟装配系统研究

为解决复杂产品异地协同设计中零部件数模验证和装配评审的困难,研究了基于网络的分布式协同虚拟装配技术,提出基于高层体系结构/运行时间框架的分布式协同虚拟装配方案,解决虚拟环境中的用户管理、操作协同和交互式装配操作等问题.以此为基础开发出了支持实时协同交互装配仿真的分布式并行协同虚拟装配系统,并以某汽车部分总成网络协同装配为例验证了该方案.结果表明,该方案可以实现复杂产品设计中的异地协同装配仿真与评审.     

基于CATIA中DELMIA的虚拟装配技术的应用

以某产品的模具为例,对虚拟装配技术在模具产品上的运用进行了初步的探讨,从虚拟装配的实现流程、产品的层次结构划分、装配顺序规划及路径规划进行了分析,并基于CATIA实现了该产品组件的装配过程仿真,确定了合理的装配顺序和路径,为虚拟装配技术在产品上的深入应用提供了有益的探索。结合装配工艺的特点和要求,提出了基于虚拟装配技术进行装配工艺设计的流程;最后针对装配工艺设计的实现方法和软件系统做了概述。     

基于VRML的虚拟装配技术研究

在最短时间内,开发出质优、价廉的产品是对现代企业生存和发展的必然要求。虚拟装配技术的运用缩短了产品开发周期,提高了企业经济效益。在系统阐述虚拟装配的有关概念、VRML语言、装配仿真等问题的基础上,以单级减速器为例对运行在个人PC上的基于VRML的网络虚拟装配平台结构、实现方法等进行了研究。     

虚拟现实环境中包含虚拟人的全要素装配操作仿真

鉴于目前的虚拟装配仿真方法侧重于产品本身的装配关系建立,包含装配工具的装配过程空间干涉分析,而对包含装配操作者在内的全部要素的综合影响考虑较少,基于15刚体虚拟人运动学模型建立包含人、工具、产品和环境在内的完整装配仿真环境,提出真实人体驱动下的虚拟人交互装配操作实现方法,包括虚拟人对虚拟手的操作、虚拟手对工具或产品的操作、产品在装配过程的装配关系形成等,以支持包含完整装配要素的虚拟装配仿真。基于这些方法开发了虚拟装配仿真原型系统,并以一个立式车床的多功能动力头的交互装配操作验证了所提的实现方法和处理逻辑。     

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。     

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.     

基于Petri网的虚拟装配环境建模及其应用

通过分析虚拟装配环境的结构及性能，针对场景图数据结构在虚拟装配应用中的不足，定义了一种基于知识的层次对象时间Petri网，并用于建立虚拟装配环境的应用层模型。该模型以虚拟手的位姿作为输入，运行后输出具体的操作事件更新场景图，完成装配活动，以满足虚拟装配环境的实时和并发等动态性能要求，实现了虚拟装配大量离散事件的处理及装配意图的响应。给出了基于知识的层次对象时间Petri网的产品装配模型表达，不仅表达了产品结构及装配关系，同时记录零部件在装配过程中的方位及约束状态等动态信息，从而在虚拟装配环境中实现了装配与拆卸并存的实际装配活动。此外，还给出了由产品装配层次图生成的基于知识的层次对象时间Petri网装配模型的算法，说明了基于应用层模型的装配、拆卸操作以及装配过程仿真，开发了原型系统。     

CAXA实体设计三维CAD虚拟设计

虚拟设计基于虚拟现实（virtual reality，简称VR）技术，以产品设计为对象，实现虚拟样机、虚拟装配、动态仿真、网络交互等功能。虚拟设计不仅可以表现产品的外观，更重要的是动态过程的仿真，例如机器工作原理的虚拟表达、虚拟装配过程或虚拟操作，或者是工业过程的虚拟体现。     

面向大型复杂产品的虚拟装配技术研究

针对大型复杂产品在装配生产组织形式、人的参与程度、装配工艺流程的优化、装配人员培训和示教等方面的特点,分别进行了虚拟装配关键技术的研究。重点探讨了考虑人体活动的新型虚拟环境技术、CAD系统和虚拟装配系统的数据集成技术、装配工艺的生成及其优化技术、工艺文件生成和现场示教技术等4个方面。最后给出了开发的虚拟装配原型系统在某型号复杂产品中的应用实例。     

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.     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上，给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征，并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架，提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后，通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

基于OBB算法和数据手套的模具虚拟装配系统研究

开发了一个基于MFC的半沉浸式模具虚拟装配系统M—VAS,应用OBB算法有效解决了虚拟操作中的碰撞检测、手的穿透防止、抓取释放等关键问题,为克服传统防穿透算法的失真,提出了一种新的基于前向预防的防穿透机制。通过复杂电机壳体模具的装配仿真实验,表明该系统具有较理想的反应速度和操作真实感,为模具的数字化设计与制造提供了一种技术手段。     

基于虚拟装配特征的虚拟装配研究

主要研究虚拟环境中产品的虚拟装配问题。在研究以往学者对装配特征定义的基础上 ,结合虚拟装配的特点 ,提出了虚拟装配特征的概念 ,虚拟装配特征不仅描述了产品中零件间的约束关系 ,而且描述了产品的公差。在充分考虑了公差对产品装配工艺计划和产品可装配性影响的情况下 ,提出了装配工艺计划算法。     

人在回路的沉浸式虚拟装配技术研究

针对传统产品开发的序贯过程,很多问题要待到实物装配时才能充分暴露,导致零部件装配缺陷发现滞后,提出了人在回路的沉浸式虚拟装配技术。研究了人在回路的沉浸式虚拟装配环境、虚拟装配关键技术、虚拟装配应用系统,提出了人在回路的沉浸式虚拟装配原理,基于Virtools搭建出虚拟装配原型系统,并进行了工程验证。结果表明,所设计的人在回路的沉浸式虚拟装配系统具有一定的工程应用性。     

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。     

一种基于多Agent的虚拟装配结构

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一,可在产品设计阶段进行预装配,验证装配工艺的正确性。分析了在分布式虚拟装配系统中结合多Agent技术的必要性,给出了一种基于多Agent的虚拟装配层次结构。