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虚拟装配技术国内外研究现状和发展趋势

时间:2020-01-12 20:49来源:毕业论文
虚拟装配技术的研究现状与发展1国外研究状况国外对虚拟装配技术的研究起步于20世纪90年代中期,由于政府及工业界支持力度比较大,加之研究的基础条件比较好,因此取得较多研究

虚拟装配技术的研究现状与发展1国外研究状况国外对虚拟装配技术的研究起步于20世纪90年代中期,由于政府及工业界支持力度比较大,加之研究的基础条件比较好,因此取得较多研究成果。其中具有代表性的是美国华盛顿州立大学开发的虚拟设计环境VADE,其目的是通过生成用于装配规划和评价的虚拟环境,探索产品设计中运用虚拟现实技术的可能性。VADE将CAD系统与沉浸式的虚拟环境结合在一起,以保证设计人员沉浸于虚拟环境之中开展工作。VADE的突出特点包括用户与虚拟环境的逼真交互、逼真的装配环境、在虚拟环境中利用工程师的装配设计意图实现产品的装配顺序规划等。VADE的主要功能特征为:①从CAD到虚拟环境的自动数据转换;②从CAD系统捕捉装配图并应用于虚拟环境;③零件的交互式动力学模拟;④扫掠体积生成与轨迹编辑;⑤虚拟装配环境中对零件结构参数的修改。43916

2 国内研究状况

国内对虚拟装配技术的研究起步于20世纪90年代末期,发展速度比较快,取得了一些研究成果。清华大学在国家863重大攻关项目中,为了从可视化角度解决产品的可装配性问题,研制了装配仿真系统ASMLS,该系统可有效验证装配工艺规划结果,在一定程度上改进和完善装配工艺,并在此基础上生动、直观地进行产品的虚拟装配,提供装配顺序规划及评价等功能。北京航空航天大学吴威等采用力、位置混合控制的方法,并通过具有力反馈的数据手套使操作者在虚拟装配过程中感受到力反馈,从而实现虚拟装配过程中力觉临场感。此外,北京理工大学、哈尔滨工业大学等也进行了与虚拟装配相关的研究`辣^文:论;文'网www.lwfree.com,已经着手建立自己的虚拟装配系统。

3 虚拟装配技术的发展

虚拟装配在工业领域应用的成功程度取决于它对真实世界模拟的逼真程度,也就是拟实化程度,它涉及虚拟产品模型和虚拟装配仿真过程两个方面。目前虚拟装配过程尚不能完全取代物理模型的装配过程,但随着工业应用要求的提高以及基于物理属性建模技术、虚拟现实技术和多模式人机交互技术的发展论文网,虚拟装配拟实化程度必将越来越高,在将来有可能取代物理实物的试装配过程。

虚拟装配技术的发展,为解决产品的装配问题提供了新的低成本的快速手段。虚拟装配是虚拟制造的关键组成部分,它采用虚拟现实技术,在完成产品零部件设计后或在完成零部件加工后,将零部件的几何模型、公差特征等输入计算机,在虚拟环境中结合工具工装模型、人体空间运动模型进行预装配和装配性能分析与评价,对不合理的结构进行改进,完成装配方案和装配计划的优选,确定装配方案后,在虚拟环境中进行装配人员培训,最后进行实际装配。采用虚拟装配技术可以缩短产品开发周期、降低产品开发成本,具有重要的理论意义和广阔的应用前景。

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