虚拟装配技术的论文.doc

虚拟装配技术的论文本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 【摘要】虚拟装配技术是虚拟现实技术、计算机仿真技术等多种先进技术在制造装配领域的综合应用,与一般的装配仿真、基于虚拟现实技术的装配仿真相比较,具有更大的智能性和优越性,可完成或者支持装配过程的可视化或装配工艺的规划,极大提高机械设计和制造的效率。【关键词】虚拟装配技术机械设计机械制造计算机辅助设计传统的计算机辅助装配系统输入输出设备是二维的,而机械虚拟装配技术的输入输出设备是三维的。在虚拟的产品装配环境中,设计人员如身临现实的装配环境,全方位的感受到装配过程,眼可看到、手可摸到虚拟的零件,通过手势、声音等智能设计完成产品的虚拟装配,同时对产品的可装配性做出直接的判断、评定或者修改。 1虚拟装配技术常见的虚拟装配系统结构常见的虚拟装配系统结构一般分为4个模块:模型模块、用户交互模块、环境虚拟模块和输出模块。(1)模型模块:功能是通过将零件的相关数据信息,包括几何模型、物理特征、零件的公差等,以及产品的装配模型,输入到虚拟装配系统里,生成需要的虚拟零件模型。(2)用户交互模块:即各种虚拟外部设备和其支持系统,通常有麦克风、数据手套、光栅眼镜、数据衣、头盔式显示器等。装配技术人员利用这些虚拟外部设备与虚拟装配系统进行人机交互,进行虚拟装配的各种操作。(3)环境虚拟模块:是虚拟装配系统的核心,包括各种虚拟现实算法、虚拟装配环境配置、虚拟装配环境生成、虚拟零件模型、虚拟装配工具包以及虚拟外部设备驱动系统。其中,虚拟现实算法主要包括干涉检验算法、多细节层次模型自动生成算法;虚拟装配环境配置即对装配环境进行配置,包括坐标系的设定、定位、光照设置等;虚拟环境生成即生成虚拟环境所需的视觉、听觉和触觉信息等,利用各种优化算法对虚拟环境进行优化,以保证系统的实时性,为装配技术人员创造犹如现实的虚拟装配环境;虚拟装配工具包是由cad系统创建的各种装配工具的几何模型转换得到的虚拟工具模型;虚拟外部设备驱动即各种虚拟外部设备的驱动程序。(4)输出模块:输出零件装配轨迹、干涉检查报告、零件装配顺序文件、装配过程动画以及产品的虚拟模型。其中,零件装配轨迹可用来指导装配机器人的操作运动轨迹;干涉检查报告为产品设计更改提供参考,如:更改零件尺寸、形状或者更改产品的结构;装配顺序文件用于指导制定装配工艺;装配过程动画用于培训装配人员。虚拟装配系统中的装配环节在虚拟装配系统中,装配人员置身虚拟装配环境中,通过人机交互,利用虚拟外部设备对零件进行虚拟操作,完成产品的虚拟装配。此过程分为三个环节:准备环节、虚拟装配环节和输出环节。(1)准备环节,主要是构建零件的虚拟模型。零件的虚拟模型即包括零件的工程设计信息、零件物理属性信息以及零件虚拟几何模型。零件的工程设计信息即是那些体现设计者装配意图的几何元素,物理属性信息即是对虚拟对象物理特性的描述,零件的虚拟几何模型则描述了虚拟零件的外观、几何形状,通过cad系统生成的零件几何模型转换而来。工程设计信息体现的几何元素附加到零件的虚拟模型,可以保证虚拟零件在虚拟的环境下按照设计者的意图完成零件间的定位和约束,零件物理属性信息与虚拟几何模型相结合则可以在虚拟环境中再现现实中的零件模型。(2