机器人柔性装配系统优化规划方法研究

本文提出了用基于并行思想的约束网络方法对机器人柔性装配系统进行建模,该建方法改变了传统装配系统的串行设计模式,能较好地利用并行工程概念对系统进行设计。在上述建模的基础上,探索了应用遗传算法求解全局优化问题的途 解决大规模系统 化设计问题提供了一个有效工具。     

一种基于特征的快速装配方法

为提高模型装配效率,提出了一种基于装配特征的产品快速装配建模方法.该方法首先由用户根据装配特征定义产品装配模型,然后由程序自动将基于特征约束的装配模型转换为常规的基于几何约束的装配模型,从而实现快速装配.研究了装配特征表示、基于特征约束的装配模型和约束转换等关键技术,并以馈线结构快速装配系统为案例,验证了方法的有效性.     

装配体公差建模方法研究

为实现装配体公差建模,即在计算机中表示装配体的装配关系和零件本身的公差属性,提出一种综合建模方法,该方法将装配关系模型和零件公差模型相结合.装配关系模型包含父子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系;零件公差模型采用基于关键特征和有向图的建模方法.并结合实例进行了分析验证.     

基于装配特征偶的设计意图建模方法

产品建模是影响制造企业竞争力的关键因素之一,包括零件建模和装配建模两个方面。在当前的计算机辅助设计系统(Computer-aided design,CAD)中,当设计一个零件时,设计者知道该零件将如何与他零件配合,但这一信息(装配设计意图)并未存储在零件模型中,因此需要在装配建模阶段通过大量地拾取几何元素、输入约束命令进行重复表达,工作量巨大、操作过程繁琐。为减轻上述问题,首先对装配设计意图的表现形式和传递过程进行系统分析,明确其建模的基本原理;其次,基于前期发展的装配特征偶(Assembly feature pair,AFP)概念,对装配设计意图涉及的配合结构和行为进行系统建模;最后,阐述在产品建模和装配过程仿真中依托AFP传递设计意图的模式,并通过实例验证基于AFP描述装配设计意图、实现两个阶段集成的可行性。该方法可为装配设计意图的一致性、简化传递奠定基础,丰富并发展现有CAD建模理论和技术体系。     

敏捷化开发环境下产品装配建模研究

为了实现以自顶向下为主、自底向上为辅的双向产品设计方法,本文提出了一种面向产品族的混合装配模型。该模型由装配骨架模型、层次模型、约束关系模型、零件属性模型及参数化设计模型组成。通过引入高层次的装配骨架模型反映设计者的设计意图并自动向下游传播装配约束,实现自顶向下面向过程的设计方法;通过引入低层次的约束关系模型记录零件之间的各种约束关系,检验、改进和完成最终装配模型的重建,实现自底向上的面向结果的设计方法;通过引入参数化设计模型完成装配体的变形设计,实现以往知识的重用。最后用实例说明该混合装配建模方法的有效性。     

面向虚拟装配的公差信息建模研究

在虚拟装配中充分考虑公差是CAD系统集成的重要因素,而目前对公差约束的影响有待于进一步的研究。讨论了装配公差信息建模问题,应用蒙特卡罗方法和遗传算法对公差优化建模进行了研究。     

逆向工程中基于几何约束的汽车零部件模型重建

结合汽车变速籀、发动机零部件的精密测量和数字建模，考虑零部件实物模型中的隐含约束关系，提出了基于几何约束的模型重建和优化求解方法。该方法把约束按照优先等级顺序添加到约束图中，应用自由度分析法建立协调的约束系统，把复杂约束问题分解为约束子问题进行求解。将该方法应用于变速箱零部件模型重建中，所得到的几何模型较好地反映了原始设计意图，满足产品装配精度要求。     

虚拟装配中的混合设计建模方法研究

针对现有虚拟装配建模方法不能为装配序列规划提供完整模型信息的问题,分析了自底向上和自顶向下建模方法在虚拟装配应用中的优、缺点,根据装配序列规划的要求,结合两种建模设计方法的优点,提出了一种混合设计方法建立产品的装配模型。该方法采用自顶向下建模方法进行了产品总体设计,使装配模型具有产品的结构层次关系信息;在产品细节设计上采用了自底向上建模方法,使装配模型具有零部件的约束关系信息,得到了完整的产品装配模型信息。通过建模应用实例,验证了混合设计建模方法的可行性,以及模型信息的易提取性。研究结果表明,利用混合设计建模方法得到的模型,能够满足虚拟装配对产品装配模型的要求,可以为虚拟装配序列规划提供完整的模型信息。     

基于Virtools的减速器虚拟装配系统研究

对虚拟装配的模型结构、虚拟装配的干涉检查技术进行研究,利用UG完成了减速器的三维建模及装配模型,创建了模型的空间约束、装配路径及装配序列,通过CAD系统与虚拟装配系统之间的模型数据转换方法获取装配模型信息,最后利用Virtools软件完成减速器的虚拟装配系统开发。     

简单、高效的VX新品V7

VX是一家专为工程师和工业设计师开发的集成CAD/CAM解决方案的公司。近日公司宣布VXCAD/CAM软件的最新版本V7上市。 V7增加了十几种新工具以及对旧功能的改进,显著提高了性能,使用更简单高效。操作简便的装配建模 装配建模得到了加强。启动装配,编辑装配的对应约束关系,定位装配件,研究机构运动和分析操作故障更简单更快。 运用新的3D设计约束管理器,新VX变量约束系统可以在解决装配件故障的同时重建该装配件。     

面向图形结构单元的变量关联参数化原理与方法的研究

提出了面向图形结构单元的变量关联参数化原理与方法，给出了图形结构单元的参数化描述模型；基于变量约束的不同图形结构单元的关联方法；提出了图形结构单元内的参数化自律约束和不同图形结构单元间的关联约束；以变量和关联数据库的驱动源，介绍了零件内不同图形结构单元变量关联和驱动求解方法，以及存在装配关系的零件间双向关联的参数化求解过程。     

基于装配特征的装配建模

提出了一种基于装配特征的零件装配模拟方法,设计者只需指定参与装配的两个零件上装配区域内的任一面,就可以自动完成零件装配的整个过程,在两个零件模型中,参与装配的面集及对应关系确定以后,零件装配的过程包括装配自由度,装配基面的确定及装配特征坐标系的建立等即可自动完成,在并行协同设计中,零件参数改变后,可以实现零件的完全自动装配,而不再需要设计者的任何操作。     

虚拟环境下零件约束面信息自动提取技术研究

首先对约束识别和运动导航所需零件约束面进行了分析,然后对Pro／E中表面信息存储结构进行了阐述,给出了零件约束面自动识别和约束面信息参数的自动提取算法,最后给出了应用实例,研究结果表明,这种方法可以满足装配工艺规划的需要,有效提高约束识别效率。     

起重机金属结构三维变型设计研究与应用

结合起重机金属结构的设计特点,采用柔性模块、产品控制结构草图的变型设计方法,实现了产品特征级、零件级、部件级、产品级的三维参数化变型设计;基于拓扑约束、尺寸约束、工程约束研究了工程图自动调整技术,使三维参数化模型驱动后与之相关联工程视图信息自动更新。以桥式起重机金属结构为实施对象,开发了工程化的计算机辅助设计系统,快速生成的图纸能满足企业生产实际要求。     

虚拟环境下零件约束面信息自动提取技术研究

首先对约束识别和运动导航所需零件约束面进行了分析,然后对Pro/E中表面信息存储结构进行了阐述,给出了零件约束面自动识别和约束面信息参数的自动提取算法,最后给出了应用实例,研究结果表明,这种方法可以满足装配工艺规划的需要,有效提高约束识别效率。     

基于物理属性的虚拟装配过程

针对虚拟装配系统中存在仿真程度不够高的缺点,提出基于物理属性的虚拟装配过程研究。通过分析虚拟装配过程对零部件物理属性的需求,建立零部件物理属性模型,给出确定零部件各物理属性以及自由运动状态的方法,分析碰撞响应对运动状态的影响。研究虚拟装配系统中装配对象间的交互过程,使用多刚体系统动力学分析方法对零部件装配过程中的动力学以及运动学进行分析,给出装配对象的运动学与动力学方程。通过把抽象的约束关系转换为基本约束方程表达运动副约束,并把运动副约束用于装配对象的运动分析。提出基于碰撞与静力学的稳态分析方法研究零部件达到稳定状态的条件。应用实例表明上述方法有效可行。     

个性化轮椅自动装配系统的开发

以Pro/Engeneer为开发平台,通过MFC和PRO/TOOLKIT开发工具相结合的方法,基于坐标系重合原理,在轮椅车体和个性化附件之间进行自动装配。结果表明基于坐标系重合的自动装配方法与现有的装配方法相比更加方便、实用,而不需要查找零件的几何特征和设立零件几何特征之间的约束关系。将这种二次开发的自动装配方法及友好的用户界面应用于个性化轮椅系统中,完全能够实现参数化装配设计,满足不同轮椅用户的需求。此技术在其它领域具有一定的通用性,为其它自动装配系统的开发提供很好的借鉴作用。