基于UG NX的机械臂式三维扫描仪概念设计的研究

摘要

机械臂式三维扫描仪是用于逆向工程和产品质量检测领域的复杂机电一体化产品。本论文拟结合UGNX中机电一体化概念设计器(MCD)以及NX中集成的Teamcenter生命周期管理软件,完成机械臂式三维扫描仪的概念设计研究,具有较大的工程价值和理论意义。具体研究内容如下所述。
　　首先,论文研究了机械臂式三维扫描仪的需求设计。重点阐述了基于用户需求机械臂式三维扫描仪用户需求的获取,创建了机械臂式三维扫描仪的需求管理结构树,完成了机械臂式三维扫描仪需求的可跟踪性模型的创建。
　　其次,论文完成了基于MCD的机械臂式三维扫描仪概念设计建模。提出了功能机械设计的全新方法,建立了基于功能机械设计的机械臂式三维扫描仪的功能模型、结构概念模型以及结构的详细模型,为后面实现机械臂式三维扫描仪早期阶段的仿真奠定基础。
　　再次,论文创建了基于MCD机械臂式三维扫描仪知识库。根据机械臂式三维扫描仪机构的三维详细模型,完成了机械臂式三维扫描仪各组件物理属性及运动特性的定义,添加了相应的碰撞传感器和执行机构,通过完成机械臂式三维扫描仪操作的创建或编写相应C＃语言实时行为,来验证机械臂式三维扫描仪概念设计的正确性。
　　最后,论文给出了基于 MCD平台的机械臂式三维扫描仪概念设计过程实例。基于MCD平台,实现了机械臂式三维扫描仪的概念设计,加快产品开发速度。

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第1章 绪论

1.1 课题概述

1.2 机电一体化产品概念设计系统

1.3 本课题研究内容及体系结构

1.4 论文的主要技术路线

1.5 本章小结

第2章 机械臂式三维扫描仪的需求设计

2.1 基于需求的产品概念设计概述

2.2 机械臂式三维扫描仪的设计需求

2.3 机械臂式三维扫描仪需求的可跟踪性

2.4 本章小结

第3章 基于MCD的机械臂式三维扫描仪概念设计建模

3.1 机电产品概念设计建模概述

3.2 基于MCD的机械臂式三维扫描仪功能建模

3.3 MCD中机械臂式三维扫描仪结构模型的建立

3.4 本章小结

第4章 基于MCD机械臂式三维扫描仪知识库的创建

4.1 知识库的理论概述

4.2 机械臂式三维扫描仪机构知识库的构建

4.3 创建机械臂式三维扫描仪行为仿真知识库

4.4 本章小结

第5章 机械臂式三维扫描仪概念设计实例运行

5.1 MCD系统简介

5.2 机械臂式三维扫描仪应用实例

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 研究结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录 机械臂式三维扫描仪控制代码

攻读学位期间的研究成果