虚拟装配

摘要： 《软件工程》期刊始终以反映软件工程理论、方法和技术创新成果,传播软件知识,推广软件应用为己任,期望可以为促进中国软件工程学科和软件产业发展略尽绵薄之力。★本期重点推荐论文在机械产品制造过程中,装配工作占有重要的地位。虚拟装配可以提前模拟装配过程,对保障装配质量和最终产品质量有着重要的意义。

摘要： 针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对关节角度处于临界值时的评估分值进行优化,通过规则库得出最终评估结果.采用劳损指数(SI)评估手部、手腕等肌肉骨骼作业风险,并与模糊RULA评估加权计算综合得分,对虚拟手装配过程进行连续的人机工效评估,捕捉装配作业期间的风险姿势.最后,基于3DExperience平台对上述方法进行集成,并通过手机通讯元件的装配作业进行应用验证.

摘要： 传统的装配图拆画环节教学手段不够生动,学生学习起来比较困难。针对这一问题,该文将增强现实虚拟装配技术引入课堂,设计了一种沉浸式虚拟装配教学实验平台,采用了一种全新的基于虚拟几何特征的零件位姿检测技术,以实现精准装配。该实验平台可以使学生更加直观地理解装配概念、体验装拆装配体过程,使学生获得身临其境的装配感,同时可学习虚拟装配技术前沿知识。从最终教学效果来看,与传统教学体系相比,基于增强现实的工程图学装配图拆画沉浸式教学,能够有针对性地辅助学生的装配图学习,大大提高了学生学习的主动性和积极性,提高了教学效果。

摘要： 为了模拟汽车虚拟装配培训环境下的虚拟手交互,设计了一种基于物理粒子和刚性骨架的虚拟手模型:使用刚体模拟虚拟手的骨骼,将具有物理特性的粒子耦合到蒙皮网格上相应的位置,动态地调整刚度值。提出了一种算法复杂度低的辅助抓取方法,将虚拟手抓取物体的情况分为被抓取和未被抓取两个状态,有效地减少了物体意外掉落的情况,提高了抓取的稳定性。最后将虚拟手模型集成到车辆装配培训系统,通过对照实验验证本方法可以有效地提高交互真实感,在所有任务场景中都得到了满意的效果。

摘要： 在机械产品制造过程中,装配工作占有重要的地位,其成本可以占到制造成本的30%—50%。装配工作对产品的最终质量也有很大影响。虚拟装配可以提前模拟装配过程,对保障装配质量和最终产品质量有着重要的意义,机械手臂的应用也使得装配工作更可控。本文基于SolidWorks三维模型设计软件,利用SolidWorks提供的API接口,通过.NET编程语言控制机械手臂,对产品零件进行装配模拟、碰撞干涉检查和机械手臂运动空间路径规划,最终生成机械手臂装配最优路径,大大减少了人工对机械手臂运动的调试工作,提高了产品的最终质量,对加速制造业发展具有重要意义。

摘要： 近年来,我国经济发展迅速,电力事业迎来了新的发展机遇,但同时行业间的竞争也日益激烈,如何保证供电的稳定性,降低成本支出,实现经济效益最大化,是电力企业需要思考和关注的重点。传统的线路和设备安装多依靠人工进行,对其工作经验和能力的依赖性很强,容易出现设计问题,耗时耗力。当前虚拟装配技术得到了广泛应用,为了进一步提升工作水平,不少企业也正利用机器人来代替人工进行复杂烦琐的操作。基于此,本文对虚拟装配技术在成套电气领域中的运营进行了分析。

摘要： Unity中建立虚拟装配系统,并将其呈现为游戏。模拟实际装配工序原理,实现产品装配过程的可视化,解决了虚拟装配系统成本高、适用性低的问题。对整个系统框架进行了规划,并将该系统用作课堂实验来评估学生,研究了装配序列理论,并设计脚本来介绍和装配零件,所有场景都连接起来,生成整个虚拟装配系统。该系统降低了实验成本,提高了实验兴趣,为未来的设计奠定了基础。

摘要： 目的提供一种具有通用性的虚拟装配零部件设计方法,能够实现多位置、多旋转状态判定的装配方式与灵活的装配序列规划。方法首先使用多个定位触点进行碰撞检测来确定零件的位置和旋转状态,然后使用二进制整数作为零件状态码表达零件间的装配依赖关系,最后通过二进制运算表达式的校验算法限制零件状态码的取值决定零件是否可以装配,从而达到装配序列的约束规划。结果在装配方式上使得所有零件具有通用的设计方案,针对特殊零件只需要设置特殊定位触点,在装配序列规划上实现了多种灵活的装配顺序设计,装配逻辑关系表达更加清晰。结论通过多触点定位和状态校验可以实现具有很好通用性和扩展性的虚拟装配技术。

摘要： 为了降低农机部件加工时因夹具产生的误差,将NX软件三维建模和装配仿真技术应用到了夹具的设计过程中,并引入了神经网络智能化算法,对夹具引起的各种加工误差进行分析,进而减小误差;然后,通过对夹具零部件的三维建模和虚拟装配仿真,验证了智能算法对减小误差的作用。对比夹具采用与不采用神经网络算法引起的加工误差,结果表明:采用神经网络算法可以明显减小夹具引起的加工误差,提高农机部件的加工精度。

摘要： 得益于虚拟现实技术的蓬勃发展,文中将VR技术应用在机械加工教学实训中,融合VR技术、数据库技术、网络编程等技术,构建多维度、多场景、交互性强、沉浸感高的"VR机械加工虚拟仿真教学空间"。采用VR技术仿真各类机加工设备,通过直观形象展示和操作,拓展了学生的认知领域,较好地满足了高校在机加工教学、实训中的需求。为了更加清晰地描述其搭建流程,以CM6140卧式车床为例进行详细介绍。分别对其进行三维建模装配、虚拟仿真装配、人机交互操作,最后配合教学过程中的信息反馈,不断优化教学空间的功能和体验。最后,对该研究现阶段存在的问题进行了总结和反思,相关问题有待未来进一步的探索与研究。

摘要： 当前,智能制造的一个重要方向是产品数字化双胞胎,即每一种产品型号,其实物和虚拟数模都是一一对应的.对于主机厂或发动机公司而言,往往有数百种发动机型号,每种型号内部含有超过700个零件,如此复杂的产品系列,要做到每个发动机型号都有对应的装配数模是很困难的,因为传统的自底向上的数模装配方法,会受限于数模间的繁多的串行的“约束命令”而使装配数模变得非常不稳定,且难以快速修改.本文介绍了一种平台化的三维虚拟装配方法,可以很好地解决以上痛点,并能借助PDM软件实现精确、实时的产品数字化双胞胎,特别适用于发动机全系列产品的虚拟装配数模.

摘要： 随着计算机技术的飞速发展,飞行器的三维设计技术日益成熟,基于计算机辅助设计的数字化虚拟装配技术作为可解决传统装配模式弊端的有力手段,成为研究产品装配设计与规划的重要技术,逐渐受到世界先进设计制造技术领域专家的重视.本文论述了应用数字化企业精细制造交互式应用软件DELMIA,以某飞行器动力支架组件装配仿真过程为例,通过对装配设计过程仿真及人机工程仿真,简要介绍了DELMIA软件的相关模块,探讨了DELMIA软件在飞行器装配仿真中的应用.

摘要： 本文结合虚拟装配的功能和发展现状,以及工程研制过程中的虚拟装配过程需求,探讨了在航天产品系统研制中，虚拟装配验证技术的内容以及应用方式;展开了验证和工程应用实践.根据应用实践情况,发现了在实际应用中可能存在的模型转换、导出、装配仿真、柔性管线、分析报告等问题,并提出了部分解决建议,为复杂产品设计与装配验证提供了借鉴.

摘要： 本文主要阐述新车型开发过程中装配仿真技术的应用,以某车型仿真装配技术为研究背景,通过前期对工艺设计的仿真装配分析,使新车型具备生产可行性、设备工具兼容性等.针对新车型开发进行仿真技术研究,制订更为优化的工业化设计方案,实现了从产品结构到工厂布局紧密关联的仿真设计,实现了物理造车之前的虚拟装配验证过程,提高了工艺设计水平,并通过开发和创新,仿真研究出多种装配工艺技术,为后续车型的工艺设计奠定了基础.

摘要： 本文针对钢箱梁虚拟装配中分段式扫描产生多幅图像的识别与定位问题,提出采用一维编码和圆形标志点组合的方式,对钢箱梁子图像进行识别、定位与分类.详细阐述了一维码code39码制的识别原理、识别方式,针对一维码宽窄度、制作、印刷技术和脏污等因素的影响,本文提出了一种大律法的算法来识别不同情况下的一维码,利用该方法可以大大提高图像识别效率.本文选择了圆形标志为定位标志点,设计了一位编码与定位标志点的位置布局.由于定位标志点中心位置的准确度对后续图像处理起到关键作用,对此提出运用重心法处理,提高了标志点中心位置识别的准确度.

摘要： 以虚拟拼装技术作为技术支撑，建立4D的桥梁施工模型，对箱梁安装施工进行模拟仿真，添加局域网络，客户端与终端的信息共享，形成异地加工制造的钢箱梁实现全断面检测，保证钢箱梁百分之百一次安装成功。在设计阶段确定之后，在WBS（项目工作分解结构)技术分解项目工作结构的基础上，以Mi-crosoft Project项目进度管理软件为工具进行桥梁仿真信息数据库和进度计划的建立。在施工阶段与实际进度比较，及时调整资源，最终确保实现管理目标。进度管理采用BIM技术中的MVC模式，通过数据库直接与建模软件中的三维模型进行链接，创建程序间的接口，解决BIM软件间在桥梁工程中信息共享问题。在桥梁施工阶段，随时对目标计划进行进度控制，跟踪作业进度，实际了解分配的资源何时完成任务;检查原始计划与项目实际进展之间的偏差，并预测潜在的问题;采取必要的纠偏行动，保证项目在完成期限和预算的约束下稳步向前发展。

摘要： 装配工艺仿真是数字化条件下航天产品装配工艺设计的一项重要内容,本文介绍了基于DELMIA的虚拟装配工艺规划及仿真验证的一般流程,结合型号研制,通过基于产品三维设计模型开展虚拟装配工艺规划,对工艺方案和工艺细节进行模拟分析和技术验证,从而在产品设计和工艺设计阶段消除潜在的装配缺陷,评价产品的可制造性、可维护性,提升数字化装配工艺设计水平.

摘要： 虚拟人操作仿真是虚拟装配仿真中的重要内容,也是产品设计验证的关键环节.更为准确、高效、真实的完成虚拟人装配操作仿真,一直是相关领域的研究方向.对于人体这一复杂运动系统,在虚拟环境下创建多刚体简化模型,从人机工程角度确定模型求解的优化目标函数与约束条件,针对模型自由度变量众多的难以直接求解的问题,从操作特性角度出发将人体关节链进行求解分层,引入多目标遗传算法构建虚拟人姿态自主优化模型,结合装配信息模型实现虚拟人装配操作仿真模型构建,从而实现虚拟环境下的装配操作的智能仿真.以发动机装配操作为例,进行了仿真验证,结果表明,该方法较真实的模拟出了操作者实际装配情况.

摘要： 机床夹具的设计在产品的生产准备阶段占有十分重的地位,其设计的好坏直接影响机床加工产品的质量.随着当今日益激烈的市场竞争和企业信息化发展的需,企业对工装夹具的设计提出了更高的求.某单位根据公司对机床夹具设计方面的新求,开发了基于公司CATIA软件平台应用性较强的机床工装夹具库。公司选用的CATIA软件是一款应用参数化设计的、基于特征的三维实体造型综合性软件，其参数化特征造型在保证几何、拓扑关系稳定的情况下，以单一全关联的数据库实现模型的快速再生；通过利用Catalog开发接口可以便捷得开发、修改夹具库各类型夹具，为实现公司提出的参数化设计机床夹具、快速设计机床夹具，虚拟装配机床夹具提供夯实的基础和有力的保证。同时，通过以上实例演示参数化设计传动杆铣床专用夹具，也不难发现通过采用参数化设计机床夹具，大大缩短了机床夹具的设计和制造周期，减少重复工作，提高工作效率，降低生产成本，很好得满足了公司多品种、小批量生产模式对机床夹具的需求，帮助企业取得良好的经济效益和社会效益。

摘要： 本文引入几何约束图的方法建立直升机传动系统装配模型,通过多次缩并分解得到层次模型,依据层次模型生成相应的数据结构.基于CATIA系统进行参数化组件库构建,并采用VB进行二次开发实现装配建模.以某型直升机传动系统为应用实例,实现了对直升机传动系统的快速装配.

摘要： 本发明涉及一种基于航天器装配仿真技术的虚拟装配系统，其中该虚拟装配系统CAD建模模块；用于设计零件及工装工具，并且通过定义一系列配合约束关系，将这些零件组装在一起，以得到产品的装配模型；虚拟装配规划模块：用于建立基于几何约束的虚拟环境，根据记录的在虚拟环境中执行的拆卸方向、拆卸工具以及优先约束信息，规划出优化的装配顺序，并且对优化的装配顺序进行验证，再在虚拟环境下进行仿真评价；装配工艺设计模块；用于设计产品结构树以及工序目录，对工序步骤进行编排并且装配工艺规程。其中通过所述的CAD建模接口将CAD建模模块与虚拟装配规划模块进行连接，以便将CAD建模模块中所产生的模型导入到虚拟装配规划模块中；通过Mockup接口将虚拟装配规划模块中的工艺规划结果导入到装配工艺设计模块中。

摘要： 一种刚柔混合系统虚拟装配系统及其虚拟装配方法，红外光视觉交互子系统采集红外标记的空间位置，可见光视觉交互子系统采集可见光标记的空间位置，定位信息融合子系统对红外定位信息和可见光定位信息进行融合生成操作员各个手指的空间位置，装配环境显示处理器生成刚柔混合系统的虚拟装配环境，完成对刚性零部件以及柔性电缆的安装。本发明在设计端建立虚拟装配环境，利用计算机视觉技术实现自然方式下的人机交互，在构建的虚拟装配仿真环境中，逼真地再现复杂机电产品的实际装配过程，为操作员提供了设计方案预先验证的条件，对于设计方案中可能存在影响产品最终装配的缺陷做到及早发现并更改，从而提高工艺及制造环节的效率。

摘要： 本发明公开了一种用于虚拟装配的三维零部件自动装配方法，包括以下步骤：S1，导入待装配的模具的全部零部件模型以及零部件装配顺序信息，并形成虚拟装配场景；S2，计算零部件种类以及组合零部件和非组合零部件的个数；S3，摆放所有的非组合零部件；S4，生成装配逻辑，并引导用户进行装配交互；S5，处理计算机对用户手持虚拟交互设备移动零部件进行装配交互时产生的参数信息；S6，引导用户进行下一步的装配，直到所有零部件装配完成；S7，按照装配顺序将每步装配时产生的参数信息整合成报表，导出以供用户参考和后续的学习调整。本发明解决了在虚拟装配中快速生成装配训练方案的问题。

摘要： 本发明属于数字化测量技术领域，涉及一种适用于适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法。首先，根据需要在装配组件上布置定位螺栓；其次，利用三维激光扫描仪对装配组件进行扫描，获取装配组件的点云数据模型；再次，对点云数据中的定位螺栓数据点进行拟合，获取定位螺栓几何信息；最后利用提取的定位螺栓几何信息实现装配组件点云数据模型的虚拟装配。本发明具有可操作性强、适用性强、快速、准确的特性，有效提升航空构件装配间隙数字化测量精度。

摘要： 本发明公开一种基于虚拟装配环境的装配技能直接生成方法，装配示范者以第一人称的操作方式控制机械臂进行作业，借助与真实装配环境相符合的工具、工艺设备，对虚拟环境中工业产品进行装配操作，装配过程中涉及的末端执行器、零件、工具、工艺设备、部件、组合体等实体，以及实体之间的对准、趋近、抓取、插孔、旋紧等操作，根据已定义的实体与操作全部直接生成动态操作知识图谱，建立操作知识图谱的初次架构，操作知识图谱可以不断进行知识更新将新的实体与动作加入本体库中。知识图谱可以作为操作技能的标准格式，用于不同智能体间的操作技能传递，本发明也可以扩展到其他操作技能学习领域。

摘要： 本发明涉及一种基于航天器装配仿真技术的虚拟装配系统，其中该虚拟装配系统CAD建模模块；用于设计零件及工装工具，并且通过定义一系列配合约束关系，将这些零件组装在一起，以得到产品的装配模型；虚拟装配规划模块：用于建立基于几何约束的虚拟环境，根据记录的在虚拟环境中执行的拆卸方向、拆卸工具以及优先约束信息，规划出优化的装配顺序，并且对优化的装配顺序进行验证，再在虚拟环境下进行仿真评价；装配工艺设计模块；用于设计产品结构树以及工序目录，对工序步骤进行编排并且装配工艺规程。其中通过所述的CAD建模接口将CAD建模模块与虚拟装配规划模块进行连接，以便将CAD建模模块中所产生的模型导入到虚拟装配规划模块中；通过Mockup接口将虚拟装配规划模块中的工艺规划结果导入到装配工艺设计模块中。

摘要： 一种刚柔混合系统虚拟装配系统及其虚拟装配方法，红外光视觉交互子系统采集红外标记的空间位置，可见光视觉交互子系统采集可见光标记的空间位置，定位信息融合子系统对红外定位信息和可见光定位信息进行融合生成操作员各个手指的空间位置，装配环境显示处理器生成刚柔混合系统的虚拟装配环境，完成对刚性零部件以及柔性电缆的安装。本发明在设计端建立虚拟装配环境，利用计算机视觉技术实现自然方式下的人机交互，在构建的虚拟装配仿真环境中，逼真地再现复杂机电产品的实际装配过程，为操作员提供了设计方案预先验证的条件，对于设计方案中可能存在影响产品最终装配的缺陷做到及早发现并更改，从而提高工艺及制造环节的效率。

摘要： 本发明提供了一种基于虚拟仿真技术的印刷机虚拟装配方法，包括：通过3Ds MAX软件构建PZ1740E胶印机模型，将构建完成的PZ1740E胶印机模型导入Blender进行走纸动画设计，将模型及动画导入Unity中，进行功能实现。本发明提供的基于虚拟仿真技术的印刷机虚拟装配方法，通过将故障模拟功能与虚拟装配系统相结合，满足人们对开发印刷工艺流程的虚拟仿真系统的需求，为印刷图像故障产生原因的虚拟仿真实现提供解决途径，有助于推动虚拟装配系统内容的拓展和发展。

摘要： 本发明公开一种基于虚拟装配环境的装配技能直接生成方法，装配示范者以第一人称的操作方式控制机械臂进行作业，借助与真实装配环境相符合的工具、工艺设备，对虚拟环境中工业产品进行装配操作，装配过程中涉及的末端执行器、零件、工具、工艺设备、部件、组合体等实体，以及实体之间的对准、趋近、抓取、插孔、旋紧等操作，根据已定义的实体与操作全部直接生成动态操作知识图谱，建立操作知识图谱的初次架构，操作知识图谱可以不断进行知识更新将新的实体与动作加入本体库中。知识图谱可以作为操作技能的标准格式，用于不同智能体间的操作技能传递，本发明也可以扩展到其他操作技能学习领域。

摘要： 本实用新型公开了基于虚拟现实技术的PC构件虚拟装配实验平台基座，涉及装配实验平台基座技术领域，为解决现有的装配实验平台基座不具备自动清理功能的问题。所述平台基座上端的一侧安装有第一固定外壳，且第一固定外壳与平台基座固定连接，所述平台基座上端远离第一固定外壳的一侧安装有第三固定外壳，所述第一固定外壳内部的中间位置处安装有第四驱动电机，所述第四驱动电机的输出端安装有叶轮，所述第一固定外壳外部的一侧设置有第一通风栏，所述平台基座的内部设置有内腔，所述内腔的内部安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端安装有扇叶，所述平台基座上端相对于第三固定外壳内部的一侧设置有进风口。