虛擬裝配系統(tǒng)技術(shù)的研究與實現(xiàn)

發(fā)布時間：2020-10-14 00:51

　　作為虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，虛擬裝配技術(shù)近年來受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，并對敏捷制造、虛擬制造等先進(jìn)制造模式的實施具有深遠(yuǎn)影響。通過建立產(chǎn)品數(shù)字化裝配模型，虛擬裝配技術(shù)在計算機(jī)上創(chuàng)建近乎實際的虛擬環(huán)境，可以用虛擬產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)計中的物理樣機(jī)，能夠方便的對產(chǎn)品的裝配過程進(jìn)行模擬與分析，預(yù)估產(chǎn)品的裝配性能，及早發(fā)現(xiàn)潛在的裝配沖突與缺陷，并將這些裝配信息反饋給設(shè)計人員。運用該技術(shù)不但有利于并行工程的開展，而且還可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。本論文在現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況對虛擬裝配理論及其部分關(guān)鍵技術(shù)做了進(jìn)一步的研究與發(fā)展。首先對虛擬裝配系統(tǒng)進(jìn)行了概述，包括虛擬裝配系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展以及虛擬裝配系統(tǒng)對軟硬件的要求。然后對虛擬裝配中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與優(yōu)化，分析了各種碰撞檢測算法的優(yōu)缺點，對其進(jìn)行優(yōu)化，具體有包圍盒的簡單優(yōu)化和層級樹的細(xì)化優(yōu)化。同時還提出了進(jìn)行碰撞預(yù)測的算法，以及裝配約束的識別與建立等。通過對裝配過程的研究，提出了裝配序列的生成與評價，以及裝配路徑的可行性檢驗。利用solidworks軟件隊教學(xué)機(jī)器人進(jìn)行了建模，并利用該軟件建立了一個簡單的虛擬裝配平臺，進(jìn)行虛擬裝配，并在此過程中進(jìn)行零件的干涉檢查以及零件模型的修改重構(gòu)。最后根據(jù)個零部件之間的裝配關(guān)系生成裝配矩陣，利用vc++生成裝配序列，最后檢驗生成的裝配序列是否存在拆卸干涉，從而選出最優(yōu)化的裝配路徑順序。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH164
【部分圖文】：

聯(lián)接圖,聯(lián)接圖,功能,自由度

功能零件是功能原理和結(jié)構(gòu)所要求的零件，而緊固件的作用則是保證系統(tǒng)的正常工作(不至于在力的作用下發(fā)生零部件的分離)，這兩種零件在網(wǎng)絡(luò)圖中用不同的符號來表示。圖4.1表示了一個簡單的裝配和它的功能聯(lián)接圖(圓圈表示功能件，三角形表示緊固件)。為了利用計算機(jī)自動尋找零部件拆卸方向，功能聯(lián)接圖的每個連線都伴隨著一個矩陣(稱為半自由度矩陣)，用來表達(dá)零件的自由度和自由度的方向。為了達(dá)到這個目的，采用了“半自由度”的概念。，L‘l一御一加衍一血勿咖一么一咖一山降油恤一一才圖4也就是說，一個物體在空間有2“半自由度”12個“半自由度的定義”，其中沿3個坐標(biāo)軸正

模型圖,模型