重型筑路机械虚拟设计可调节平台运动与机构分析

重型筑路机械的虚拟设计与制造技术可以减少设计过程中的错误、缩短开发周期。本文介绍了一种满足ISO6 6 82规范的工程机械可调节驾驶模拟平台的设计 ,将该模拟驾驶平台放到 CAVE中 ,与虚拟图形系统、输入输出系统组成虚拟驾驶系统。通过虚拟驾驶系统来对重型筑路机械的设计进行评价 ,如方向盘、油门、刹车踏板和其它操纵机构的设计是否满足人机工程的要求。在该平台的设计中我们使用了连杆机构 ,可使方向盘、操纵杆等在一定区域内非常方便地调节 ,这样不同类型的重型筑路机械均可使用该平台来组成虚拟驾驶系统。我们设计了专门的程序来对四杆机构的运动进行仿真 ,以便选择正确的连杆尺寸。最后 ,文章介绍了动感椅的集成。     

文化主题园区创意展示系统虚拟体验动感平台的结构设计与仿真

针对文化主题园区创意展示系统的虚拟体验和虚拟环境需求,设计了一种由Stewart平台演变而来的6自由度虚拟体验动感平台,在其简化后的并联机构平台基础上,添加显示与操作装置,进而通过ADAMS软件对该动感平台中心点进行了关键参数设置与运动仿真,实现了该虚拟体验动感平台在不同场景下的运动轨迹优化,为其位置控制、速度控制奠定了基础,验证了该平台结构设计和运动控制的有效性。     

液压挖掘机三维虚拟实验设备的设计与开发

基于多体动力学分析软件RecurDyn建立液压挖掘机虚拟样机模型,进行工作装置建模和运动仿真分析,并对液压挖掘机的作业范围进行动态仿真,得到挖掘机工作时的最佳作用状态。基于虚拟现实软件Virtools建立液压挖掘机三维虚拟实验平台,对液压挖掘机的不同工作状态进行虚拟模拟,提供液压挖掘机结构和原理的生动、逼真的沉浸式的学习环境。     

6-SPSR驾驶模拟器平台设计及机构理论分析

提出一种可连续转弯的6-SPSR驾驶模拟器平台机构的设计,详细介绍机构的组成及工作原理,并对机构进行了理论分析。该平台在传统的Stewart模拟驾驶器平台机构的基础上,增加了可以围绕Z轴无限旋转的上平台,有效地提高了绕Z轴旋转的回转行程,弥补了经典的Stewart模拟驾驶器平台机构不能模拟车辆大角度转弯的缺陷,增加了驾驶模拟器平台的工作空间,从而有效地提高模拟的真实性,且控制算法也比较简单。     

Stewart平台运动学仿真分析

Stewart平台的运动学分析是确定系统结构参数、设计液压动力机构、确定系统流量、选择伺服阀的基础和前提。根据Stewart平台机构学原理,在ADAMS/View模块下建立了系统的虚拟样机模型,并对其添加约束和驱动后进行了运动学仿真,得到了各作动器运动参数在不同运动姿态时的变化规律。该方法避免了大量的数学计算与计算机编程工作,通过CAE方法实现了对Stewart平台的运动学仿真。     

4-Stewart并联平台的运动学分析

提出了一种可应用于实现多路况模拟的多车型通用汽车驾驶训练装置的4-Stewart并联运动平台。介绍了该平台的组成,在Solidworks中构建了该装置的三维模型。首先,对4-Stewart并联平台的汽车驾驶模拟器进行了机构说明,并建立了坐标系;其次,以汽车和四个较小的六自由度Stewart并联机构构成的运动平台为研究对象,利用空间结构分析方法,得出了汽车驾驶训练装置的运动学反解方程,并用MATLAB编程进行了具体的数值计算;最后,在相同车型、能够实现相同运动输出的情况下,计算传统的汽车驾驶模拟器的结构尺寸和驱动副的输入范围,将各相关参数与4-Stewart并联运动平台相比较,得出了该运动平台体积小、加工工艺好、易控制等结论,为进一步的研究奠定基础。     

工程机械驾驶模拟器运动平台多体动力学分析

应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,对驾驶模拟器运动平台进行了运动学和动力学仿真研究.建立了6自由度Stewart型运动平台的虚拟样机模型,进行了仿真计算,得出支腿作动器行程和驱动力的变化曲线.仿真结果为运动平台的设计提供了依据.     

液压挖掘机虚拟样机技术的实现

应用多刚体力学理论,建立了某单斗液压挖掘机的运动学模型.采用ADAMS软件作为多体系统虚拟样机仿真环境,建立了挖掘机机械系统仿真模型.在虚拟环境中通过对该挖掘机进行各种工作状态的模拟以及动力学仿真,确定了挖掘机的整机工作范围和一些特殊工作尺寸,得到了空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机优化设计及性能分析奠定了基础.     

救助船模拟器中Stewart摇摆台运动仿真

针对救助船模拟器中液压Stewart摇摆台的空间运动模拟问题展开研究。从机构运动学角度分析各构件的装配约束关系,在3D视景交互软件Virtools的编程环境中,实现摇摆台的三维空间装配,并通过试验验证了装配算法的正确性。以南海救111船（NHJ111）为对象,计算其在不规则波中的时域横摇和纵摇运动,作为输入信号控制三维虚拟摇摆台的运动,并给出摇摆台的6个液压缸活塞杆伸缩量的位移曲线。结果表明,能有效地对Stewart平台进行运动学反解分析,实现对救助船摇荡运动的模拟,为配备有Stewart平台的救助船模拟器的研究奠定基础。     

虚拟数控系统体系结构研究

介绍数控技术的当前发展趋势，提出虚拟数控系统的概念，描述其应具备的功能，认为虚拟数控系统应有完善的培训功能、多媒体的仿真功能、全面的设计功能以及综合的评价功能，其体系结构应由虚拟培训学习平台、虚拟设计开发平台、虚拟操作运行平台以及虚拟监控评估平台４部分构成。讨论相应的一些支撑技术即虚拟设计系统、虚拟仪器系统和虚拟运动控制器。     

基于机构运动精度的可靠性虚拟实验方法研究

基于虚拟样机仿真分析软件ADAMS的虚拟仿真环境,对应用广泛的曲柄滑块机构开展基于可靠性的虚拟实验研究.首先建立机构的虚拟样机,模拟机构真实实验条件,逼真地展现真实的实验场景.实验中通过Monte Carlo计算方法和参数化建模技术,综合考虑机构的尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的影响.通过虚拟实验分别获取关于执行机构位移、速度、加速度误差的大样本数据,并由此得到误差的分布规律,求取误差的可靠度.最后,以VC 6.0为开发平台,开发了该虚拟实验系统,该实验系统能代替真实实验,使实验次数可以不受限制.     

基于虚拟现实技术的挖掘机模拟操作

以EON Studio软件平台为基础,综合运用计算机辅助三维建模、碰撞检测以及交互控制等技术,论述了基于虚拟现实技术实现挖掘机模拟操作的设计流程和具体方法,为挖掘机操作虚拟培训系统提供了技术基础。     

基于虚拟现实技术的挖掘机模拟操作

以EON Studio软件平台为基础,综合运用计算机辅助三维建模、碰撞检测以及交互控制等技术,论述了基于虚拟现实技术实现挖掘机模拟操作的设计流程和具体方法,为挖掘机操作虚拟培训系统提供了技术基础。     

含防扭结构的三自由度并联平台运动分析与仿真

以三自由度并联机器人为原型,设计了一种含防扭臂结构的并联运动平台,探索其在汽车模拟驾驶器上的应用。运用Inventor软件建立并联运动平台虚拟样机,使用ADAMS软件对平台进行运动分析和仿真,完成了平台在复合运动下的运动学正、逆解分析和动力学分析,得出平台的运动特性,对比分析了防扭臂结构对平台动力学性能的影响,为平台结构设计和运动控制提供了实用依据。物理样机试验表明,该并联平台能够准确模拟汽车驾驶过程和运动状态,成本低廉,响应速度快,运动精度较高,有较大的应用价值。     

基于Monte Carlo法的6-6型Stewart并联机构动作可靠性分析

提出一种基于Monte Carlo法的6-6型Stewart并联机构动作可靠性分析的有效方法。以ADAMS/View为虚拟平台,建立6-6型Stewart并联机构的参数化样机模型,然后对模型施加约束和载荷,通过样条函数、自定义函数等方法实现样机的驱动加载。通过对样机的运动学仿真,获得6-6型Stewart并联机构正解与逆解,为研究该并联机构的可操作度、空间轨迹分析奠定基础。将ADAMS编程与VC++编程相结合,编写并嵌入伪随机数子程序函数,实现样机的Monte Carlo参数化,有效模拟机构各类参数的随机误差分布,从而实现对一系列同类型机构的运动模拟计算,获取可靠性试验数据,进而得出该机构动作可靠度。该方法不必建立繁琐的数学模型,快捷、方便,具有一定的理论意义和应用价值。     

某型挖掘机在线虚拟仿真平台设计与实现

以挖掘机为例,讲解了在线虚拟仿真平台系统的设计与实现方法,平台设计包括训练内容规划、基本功能设计、技术实现方案和考核等级划分四个方面.然后从在线虚拟示教和技能训练两个角度规划训练内容,并以挖掘机底盘为例进一步说明具体知识点;从课程、资源、运维、统计分析等角度阐述平台应具有的基本功能;从硬件、软件等方面讲述技术实现方案;通过三个层次划分考核等级,以及每个等级应具有的水平能力.最后展示平台实现的部分界面并进行简要说明.     

Stewart六自由度动感平台结构优化设计

Stewart平台由于其容易实现六个自由度的特性,被广泛应用于飞行模拟器和大型车辆驾驶模拟器中,以实现驾驶的体感模拟。目前应用较为广泛的Stewart平台有实心平台和中间镂空平台两种基本结构。采用有限元分析的方法,对两种典型结构进行力学特性分析,为后续的结构设计提供数据;并采用有限元分析软件ANSYS,对两种典型结构进行数字化仿真,找出Stewart优化设计依据,最终得出优化设计方案。     

液压挖掘机虚拟样机建模与作业过程动态仿真

利用参数化设计软件Pro/E完成了液压挖掘机的参数化建模,对模型进行了虚拟装配,得到了虚拟样机模型,通过对液压挖掘机虚拟样机进行运动仿真分析,有助于理解和分析实际机械装置运动过程,并提供相应的改进机构设计的信息。     

基于车辆传动系统虚拟装配平台的虚拟试验研究

虚拟装配是机械与制造行业新的重要研究方向,国内车辆行业在虚拟装配整体和集成方面的研究还处于起步阶段。从工程和总体的角度搭建了车辆传动系统虚拟装配平台的系统结构,简要分析了系统各功能层次的作用及特点,分析了采用桌面式和沉浸式VR系统集成模式的必要性和可行性,并建立了基于该混合模式的虚拟装配平台。基于该平台建立了视景仿真环境,并提出了新的车辆结构设计虚拟预装配、传动系统性能虚拟试验的研究方法。该系统在试验研究中进行了应用,且效果良好。     

数控火焰切割机虚拟样机系统设计与切割运动仿真

为有效的验证和评估数控火焰切割机设计方案中的机械系统、数控系统和数控加工工艺的协同效果,提出了一种建立虚拟样机的新方法.即利用Pro/E软件建立机床三维实体进行动力学分析,再以Deep Exploration作为OpenGL数据转换接口,建立虚拟样机的机械系统可视化仿真模型,并结合数控代码译码器、运动控制器和切割效果分析器,建立数控六轴火焰切割机虚拟样机,实现设计方案的动态模拟.采用该方法建立的虚拟样机功能模块具有平台无关性,并可重用于该机床的虚拟训练、加工过程可视化仿真等系统中.