面向虚拟环境的装配体模型研究

人机交互是虚拟装配的本质特性和技术瓶颈,能反映交互过程的装配体模型构造,是虚拟装配领域的一个关键问题,给出一种时序的装配体模型,对时序的聚合关系、时序的约束关系以及时序的行为结构给出定义和分析,为实现该模型,还给出了零件的中间模型和对象复杂行为构造,同时对虚拟装配直接操作的交互过程、交互模式及装配工艺知识给出了时序的形式描述,这是连接人机交互与装配体模型以及模型与工艺生成的桥梁．一致的表示模型减少了交互装配信息的冗余性,有利于提高交互信息的复用,为交互生成工艺提出了新方法。     

虚拟环境中产品装配过程回溯方法研究

在记录虚拟装配过程的基础上，提出基于任务时间的虚拟装配过程整体回溯与基于任务对象的虚拟装配过程局部回溯方法．虚拟装配过程整体回溯以装配任务时间为回溯准则，允许将装配场景中零部件的方位与装配关系回溯到曾经存在的装配历史状态，而虚拟装配过程局部回溯，是根据装配序列中零件间装配约束与几何干涉方面存在的相关性进行装配过程的选择性回溯．文中方法在虚拟设计与装配原型系统开发中得到实现．实践表明，装配过程回溯方法有效地提高了虚拟环境中产品装配设计的效率。     

交互式拆卸引导装配路径规划方法研究

在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法.算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息.根据装配过程是拆卸过程反演的原则,通过“拆卸引导”形成零部件的装配路径,经过多次人机交互调试最终实现装配的最优路径.该算法的目的是生成无碰撞、无干涉的优化装配路径,从而实现虚拟环境中零部件更快捷、有效地装配.     

平衡图匹配方法在多视角图像配准中的研究

在多视角图像处理中,多点匹配是一个基本的问题。针对有较多制约因素的多点匹配问题,对现有的光谱匹配技术进行两点改进:首先提出一种新的光谱松弛技术用以求解匹配函数的近似解,其次将现有的相容性矩阵重构为二分图边矩阵并进行双随机归一化,减小噪声对结果的影响。在基于CAVIAR与PETS2009数据集上的实验证明,所提出的算法可以很好地完成图匹配,并且有较高的精度与较好的鲁棒性。     

基于单点式力反馈器的虚拟装配研究

针对PHANToM Desktop 力反馈器工作空间狭小的问题,提出改进的动态 空间匹配算法和代理点移出视锥体时的漫游技术。首先分析设备工作空间在三维方向与视锥 体的匹配关系,通过对x、y 和z 轴方向进行空间匹配,实现近视点处操作精度高和远视点 处可视范围大;然后利用映射区外的工作空间进行视点漫游,可以扩展虚拟装配可视范围。 在虚拟装配过程中,实时地计算代理点与零件间的接触力,并反馈给用户,使用户可以感知 零件的几何外形与硬度特性等;同时采取弹簧质点模型计算约束力引导用户进行装配定位。     

中介视角下供需匹配决策方法研究

供需匹配是优化资源利用、形成长期稳定伙伴关系的关键,其本质是寻找或选择合适的供需合作方案.研究针对中介视角下多种货物的供需匹配问题,考虑供应企业关于交易价格的满意度、需求企业关于交易价格和偏好序的满意度、中介视角下供需方各主体的重要程度,以最大化加权供、需方满意度为目标函数,以交易中的具体限制为约束条件,建立基于中介视...     

拖拉机前驱动桥虚拟装配应用研究

在分析和总结了虚拟装配技术研究现状的基础上,阐述了其原理,实施步骤以及关键技术的应用,并以拖拉机前驱动桥为虚拟装配对象,在计算机虚拟装配环境(Division Mockup)中装配并进行相应的装配检验,介绍生成装配序列与装配路径,并制作成装配动画的步骤,形象地展现产品的装配全过程.在(Division Mockup)中...     

立体视觉中的双目匹配方法研究

本文首先对已有的双目立体视觉方法进行分析和总结 ,并依所选取的匹配特征和匹配方法的不同而将其分为利用灰度图像区域间相似性、特征点相关、边界或二阶导数过零点、二值拉普拉斯图像匹配、校正透视形变、动态规划、利用区域分割的结果和立体视觉连续性原理的各种演绎等类 ;然后对用金字塔图匹配边界基元的双目立体视觉方法进行了重点探讨 ;本文还对利用基极线约束实现匹配进行详细分析与推导     

基于联合特征匹配的多视角三维重建方法

本研究提出了一种基于角点与直线联合特征的三阶段匹配算法,依次经过相关匹配、松弛迭代匹配和最小平方中值法匹配三个步骤,并与此同时加入限定图像匹配区域、添加手工匹配点对以及局部直线匹配三个人机交互环节,将局部坐标系中得到的数据点进行三维数据融合到一个坐标系中,能较好解决视差不连续区域和遮挡区域的误匹配问题.实验证明该算法具有良好的运行效率和稳定性,能够对非平面物体进行精确三维重建并实现多视角显示.     

基于多视角注意力机制的专利匹配方法

专利匹配任务旨在判断两个专利文本是否具有一定意义上的相似。该任务一般是专利检索中的一项重要基本模块。不同于一般文本,专利文本包括了多种文本信息,例如,标题、摘要、声明等。为了充分利用这些多文本信息,该文提出了一种基于注意力感知的多视角学习模型(Multi-View Attentive Network,MVAN),用于捕捉专利不同视角的匹配信息。首先,利用BERT模型提取专利对单视角匹配特征(标题、摘要或声明);其次,利用注意力机制融合上述特征并得到多视角匹配特征;最后,利用多视角学习机制联合学习单、多视角匹配特征,并将多视角匹配结果视为最终结果。实验结果表明,该文提出的MVAN模型在专利匹配任务上性能优于其他基准方法。     

虚拟环境下平面连杆机构运动仿真实现技术研究

在虚拟环境下结合虚拟装配技术实现机构的运动仿真是产品装配仿真的一个重要环节,在虚拟环境下完成产品的装配仿真后对其进行运动仿真可以为机构性能分析提供有效的参考数据,进而分析装配的合理性,提高装配质量.因此结合国内外机构运动仿真发展的现状,首先给出了在虚拟环境下基于虚拟装配技术实现机构运动仿真的基本思想和整体框架,通过具体实例提出利用几何法进行机构的运动仿真分析,及将对机构的运动规律分析转化为对基本单元的运动规律分析.同时提出了运动副的自动生成、运动机构的自动搜索及机构的识别等核心算法,有效地减少在虚拟环境下完成装配仿真后机构运动仿真前处理的工作量,提高了机构运动仿真的智能化程度.最后结合自主开发的原型系统虚拟装配工艺规划软件VAPP对相关算法进行了实现,并进行了实例验证.     

一种基于弹簧模型的作用力视觉反馈方法

在虚拟拆装系统中,为了增强用户的"沉浸感",会引入力反馈设备,但目前力反馈设备价格昂贵,同时力反馈算法也不成熟,二者导致了力反馈的引入无法商用和推广.为使用户在无力反馈设备的虚拟拆装系统中感受到操作时作用力的变化,提出了一种基于弹簧模型的作用力视觉反馈方法,构造一个可形变、带标尺的弹簧来代表虚拟手,将拆装关系变化时引起的力反馈通过弹簧的实时形变来表达,用视觉反馈形象化地表现了力觉反馈,取得了良好的实际效果.实验证明,此方法既降低了虚拟拆装系统的研发难度,又节约了虚拟拆装系统开发与推广的成本,具有较好的推广和使用价值.     

立体视觉中的三目匹配方法研究

本文提出了利用金字塔图传播匹配的三目基元立体视觉方法．该方法中匹配起始三 元组的选择建立在透视投影的可靠基础之上,而进行传播匹配可以加速计算,并避免了可能 的误匹配．传播匹配利用立体图像组在二值边界图像金字塔图中的结构相似性,而整个匹配 结果的考察与认定是通过传播率的比较实现的．该方法能够有效地克服双目立体视觉方法的 某些本质局限性,确保匹配结果精确可靠．     

虚拟环境中组合夹具装配库的应用研究

虚拟环境为组合夹具的虚拟装配提供了有效的技术手段。针对组合夹具通用化、标准化的特点,采用“标记”的方法作为虚拟环境中元件精确定位和装配对的装配关系建立的基础。“标记”具有几何意义清晰、简便高效的特点,在虚拟环境中是组合夹具元件装配关系建立的几何基础,针对元件的功能表面建立“标记”,并以“标记”作为装配定位的基础,实现了虚拟环境中组合夹具的装配。系统采取夹具元件、组件、实例三层数据库结构进行管理,以标记作为约束建立装配关系,提高了设计效率,利于设计知识和设计经验的保存和在利用。在自主开发的虚拟装配系统中,对相关的方法和技术进行了实例验证。     

基于分布式虚拟环境的装配约束语义模型

装配约束是用来支持分布式虚拟环境中装配交互操作的关键信息.装配约束信息的抽象性关系到对装配单元行为的支持力度,装配约束信息的组织机制决定了分布式虚拟装配计算机实现的效率.针对目前装配约束的抽象和使用方面存在的问题,首先研究装配约束的语义抽象与表达,从产品装配应用域中捕获知识,提取共性,归纳装配约束基本语义并形式化表达;然后提出一种扩展对象语义建模方法,通过该方法对装配约束语义进行组织,赋予其功能行为特性,构建装配约束语义模型.通过VEADAM系统实例,装配约束语义模型能够有效地支持分布式虚拟装配的实现,并能很好地适应应用的变化和扩展.     

单自由度康复训练机器人的虚拟环境设计

提出并建立了一个可用于机器人辅助康复训练的虚拟环境.虚拟环境可以提供视觉反馈,将患者控制训练机械臂的运动映射为虚拟环境中的物体的运动,并采用虚拟力势场的方法,通过机械臂为患者提供相应的力反馈.最后,利用单自由度康复训练系统对一名健康男性进行了初步的实验研究.结果表明,该系统可以实现康复训练过程中的视觉和力觉交互,为患者提供暗示和帮助,在康复训练机器人领域有一定的应用前景.     

多尺度矢量简单几何实体数据几何匹配方法研究

数据匹配是空间数据整合及跨尺度数据更新的关键问题之一,其实质是识别出多尺度矢量空间数据中的同名地物,并建立彼此间的关联。数据匹配的技术手段包括语义与几何匹配两种,本文系统地阐述了几何匹配方法,提出了适用于多尺度矢量空间数据的三种匹配模式,可有效解决多尺度数据间点-点,线-线、线-面、点-面、面-面的几何匹配问题。     

符合人眼视觉特性的前背景匹配快速算法

针对当前虚拟摄影棚系统前背景匹配算法计算量大、延时长、成本高的缺点,设计并实现了一种快速的符合人眼视觉特性的匹配算法。该算法基于虚拟摄影棚前背景匹配原理及摄像机成像原理,依照人眼视觉系统的视觉惰性、眼球平滑跟随运动及视觉美学相关知识,采用开发桌面控制软件同时控制摄像机与背景的方式来实现。     

计算机视觉中的图匹配方法研究综述

图匹配是值借助匹配算法,从两幅图像或者多副图像中寻找相似之处,进而实现对图像的科学化和精准化处理,是当前计算机视觉领域中尤为重要的一项技术.图匹配的本质为离散组合优化问题,经过长期的研究及时间应用,当前已经形成了多种图匹配方法,文章从计算机视觉中的图匹配基本要素出发,对几种常见的图匹配计算方法进行了总结,对研究图匹配方法具有指导性作用.     

虚拟环境下面向装配的设计系统的研究

虚拟环境下面向装配的设计,是一种集成虚拟现实技术和装配性评价的交叉学科研究,文中提出了一个虚拟环境下面 向装配的设计系统VirDFA(Virtual Design For Assembly)的体系结构,首先描述了虚拟人工实时拆卸的过程,着重研究在实现虚拟人工拆卸过程中,需要解决的装配体物性建模、虚拟环境下装配约束的动态管理及装配序列/路径的自动记录等关键技术,其次,从面向产品结构和装配工艺过程两方面的再设计角度,构建了装配性评价体系,提出了定量的装配效率模型和装配复杂度指标模型。并从装配成本的角度来评价产品的装配性优劣,为产品和装配工艺规划的再设计提供了依据。