虚拟装配技术及应用

虚拟制造是一种新兴的先进制造概念和理论，虚拟装配是虚拟制造研究领域重要的研究分支。虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机并装配物理样机的过度依赖，可以有效地提高产品装配建模的质量与速度，有助于降低产品开发成本，缩短产品开发周期。介绍了虚拟装配的国内外现状，分析了虚拟装配的特征和关键，探讨了虚拟装配的实施方案和步骤。     

基于半导体制冷的动态不规则物体降温

目前便携式电子降温设备大多针对处于静态的对象。本文研究半导体对于具有不规则外表并可能实时变换空间位置的物体进行降温的可行性，试验综合考虑了储水箱的起始水温、水循环流量、风冷散热功率等因素，并提出了这类设备的适用范围。     

弥漫性轴索损伤实验装置的研制和应用

为研究弥漫性轴索损伤(DAI)问题,研制了一套稳定性高、重复性好且能比较真实地模拟DAI临床损伤机制的实验装置。详细阐述了实验装置的设计过程,包括驱动力的选择、联动结构设计、限位固定块的设计和传感器的选择等。最后通过大鼠实验验证了实验装置的可行性和优越性。     

力反馈虚拟手术器械的设计

设计了一种二维虚拟手术器械,提出一种机械结构设计方案,以及软件实施方案.研究了虚拟手术器械设计中一些关键问题,如元器件选择,电机堵转等,并通过实验建立了电机堵转状况下的力矩模型.     

虚拟手术力反馈装置反馈力内模控制

时滞和虚拟环境模型参数的变异性影响到虚拟手术力反馈系统的性能。在分析系统模型的基础上设计内模控制器,控制器直接置于系统前馈通道而无需增加闭环,控制更加易于实现,实验结果验证了该算法的有效性。     

腕功能康复机器人的设计与分析

脑卒中和脑外伤带来的偏瘫等后遗症给患者生活与工作带来巨大的不便。腕部是人们日常工作生活的重要器官,针对具有腕功能障碍的患者,设计了一款外骨骼式三自由度便携腕部康复机器人。该机器人具有掌屈/背屈、内翻/外翻、内收/外收三个自由度,采用Maxon电机驱动。能够带动患者手腕进行三自由度运动,从而使患者进行有效的康复训练。传统的腕部康复机器人体积质量大、价格贵、局限于医院使用。该设备具有同时具备三个自由度、结构紧凑、体积小重量轻、便于携带等优点,患者可在包括家庭内的多种环境下使用。利用UG软件对设备进行了运动学仿真与分析,证明了其可行性,并对设备进行病人实验论证其可行性。     

自由曲面参数线加工算法

从工程实际应用出发,提出了一种适合裁剪NURBS曲面加工基于参数线的刀轨生成算法。在曲面的参数线上规划刀位规划,将曲面用三角片离散逼近,利用刀具曲面与三角的几何相关性进行了干涉检查及刀位修正。实践表明,算法速度快、稳定性好。     

基于客户选择的虚拟企业构建方法

主要阐述了一种虚拟企业构建方法.通过将衡量企业竞争力的TQCSE5个因素引入到虚拟企业的构建过程中,建立评价虚拟企业的多目标函数.基于客户对TQCSE指标的要求来决定虚拟企业的组织链,使构建出的虚拟企业可以最大限度地满足客户的差异化要求.     

虚拟手术实时物体碰撞检测和软组织变形研究

针对虚拟手术系统中实时碰撞检测和软组织变形的问题进行了研究。对于实时碰撞检测,使用了包围盒检测结合三角面片检测的方法来检测物体之间的碰撞,并且找到相互碰撞的两个三角面片。对于软组织变形,使用了一种基于胡克定律的弹簧质点模型来虚拟仿真变形,并提供了控制点移动的方法。采用优化虚拟手术中的物体碰撞检测方法,减少了不必要的计算和增强了系统的精确度;简化了软组织变形的算法,相对加快了有限元模型运算速度。对推动虚拟手术的发展具有积极的意义和作用。     

虚拟现实场景中立体视差生成算法的研究

近几年来,虚拟现实技术的广泛应用前景引起了国内外越来越多学者的兴趣和重视,而且国外的一些机构在这方面的研究也已经取得了一些很重要的成果。立体显示技术是虚拟现实的关键技术之一,而对视差的研究又是立体显示技术一个很重要的方面。该文首先论述了双眼的生理结构和双眼视差的形成以及计算机上实现立体视觉的原理,然后对虚拟现实中生成双眼视差得到立体图对的多种方法进行了研究,并在虚拟现实设备上实现,通过比较和分析各种显示效果给出了研究结论。