减速器虚拟装拆及运动仿真教学软件设计

为使学生在无须接触机械零件的情况下加深理解机械结构及其传动,以减速器为研究对象,利用Solid Works软件对减速器进行实体零件建模和虚拟装配,通过Solid Works Animator插件制作减速器装拆过程及工作原理仿真动画,并利用VB软件设计了减速器的虚拟装配、拆卸过程和运动仿真教学软件。提供一个着重反映减速器各个组成部分的结构、相互之间的拆装顺序及传动过程的真实感很强的仿真软件。

虚拟维修中虚拟装拆的实现

根据虚拟维修的特点,将UG中的装配模型转入虚拟环境中进行拆卸过程仿真,得到拆卸顺序和拆卸路径,然后在用户的交互参与下生成产品的完全拆卸与装配序列,为节省维修作业的时间及费用提供条件。

基于Unity 3D的农业机械虚拟拆装驾驶仿真平台开发

为实现农业机械学课程农业机械结构虚拟拆装与驾驶教学,应用Solidworks和3Ds Max创建与农业机械学课程教学内容匹配的农业机械三维模型,基于Unity 3D、结合X Dreamer可视化编程与C#脚本编程,开发人机实时交互农业机械拆装驾驶虚拟仿真开源平台。构建了平台总体框架与界面层级,阐释了平台操作页面、虚拟拆装模块、虚拟驾驶模块的设计流程与主要程序代码。用户可以在该仿真平台上进行虚拟拆装、虚拟驾驶和场景漫游,直观深入地掌握农业机械的复杂结构和运行原理等核心知识点,实现理论知识与实践知识的高度融合。该研究为虚拟拆装与驾驶教学仿真平台的开发提供参考。

液压调平举升平台虚拟拆装系统研究

在维修和培训过程中,机电产品的虚拟拆装系统可以降低对硬件设备的依赖,能够减少设备的损耗。通过研究液压调平举升平台的VR(Virtual Reality)拆装系统,分析其结构组成和工作原理,基于Unity3D开发环境,编写交互脚本,以HTC Vive Pro2.0作为交互设备,完成了三维模型的构建与处理、虚拟场景的设计、碰撞检测、拆装序列规划、交互功能的设计、用户界面的设计以及拆装功能的设计,开发出沉浸式人机交互的虚拟拆装系统,实现场景漫游、结构认知、拆装引导和虚拟拆装训练等功能。实验结果表明:所开发的虚拟拆装系统沉浸性良好,交互方便,虚拟拆装训练效率高。

面向航空发动机的虚拟多人拆装任务的驱动方法

为满足虚拟多人协同拆装系统不同拆装任务的快速开发需求,提出一种可配置任务序列的数据驱动方法。以某型航空发动机样机为研究对象,研究了多人协同拆装的任务要素,对任务进行基于JS对象图谱(JavaScript Object notation,JSON)的参数化设计与表达,以JSON参数化文件驱动任务序列,定义每一步任务的交互操作。实践表明:该方法运用于多人协同拆装系统中,使系统具备可配置性,能根据自定义任务序列驱动任务流程;在多端大任务量的情况下,有效提升部署效率。

面向变电检修数字化培训的虚拟拆装系统设计

在变电检修三维数字化培训仿真平台中,由于传统的虚拟拆装训练方法往往仅关注几何模型的零部件信息,而忽视零部件形状与物理互动的影响,导致虚拟拆装操作与真实拆装过程产生很大的出入,降低三维数字化培训仿真平台的互动便捷性和真实感。为克服传统方法带来不便与局限性,该文通过基于自由度约束的拆装零件定位方法,实现虚拟拆装交互过程的改进,同时在模块化设计、Unity3D模型激活和交互功能等方面对系统进行全方面设计,并通过展示隔离开关模型的拆装过程,展示系统的实现与应用。该系统的设计与实现,为变电检修三维数字化培训的有效展开、增强其互动性和沉浸感提供技术支持。

基于Unity3D的汽车起动机虚拟拆装实训系统开发

随着高校人才培养方案的优化调整,高校普遍存在实践教学资源不足的问题,虚拟实验技术应运而生。利用CATIA软件建立三维模型,3DMax软件进行材质渲染,Unity3D引擎创建三维虚拟交互环境,C#程序设计语言编写控制脚本,开发了汽车起动机虚拟拆装实训系统。系统通用性强,可方便拓展,具有较好的应用前景。

基于Sphere-EBB算法的数控机床虚拟拆装系统设计

为了提高数控机床虚拟拆装系统的碰撞检测效率,以CK6140S数控机床为原型,采用UG软件对数控机床各模块精确建模,并利用3DMax软件对模型进行渲染和贴图生成高质量的虚拟现实模型,最后导入Unity 3D完成数控机床虚拟拆装系统的开发。提出Sphere-EBB算法对装配模型进行预检测、初步检测和精确检测,保证碰撞检测的实时性,提高碰撞检测的效率。实验结果表明:该系统具有良好的人机交互体验,沉浸感十足,功能强大,可以满足数控机床虚拟拆装需求。

基于SolidWorks和Virtools的机械手臂虚拟拆装平台设计

机械手臂在生产生活中得到广泛应用。为提高设计制造的效率、降低成本,文中以关节式机械手臂为例,介绍了虚拟拆装平台的开发思路及设计流程。利用SolidWorks软件建立了机械手臂的零件模型,进行了虚拟装配。阐述了利用Virtools虚拟引擎建立虚拟拆装平台的方法步骤。该平台实现了结构认知、自动拆装、爆炸分解等功能,为相关虚拟仿真实验开发提供了技术参考。

农业机械设计中虚拟拆装技术的研究

拟拆装技术是在计算机仿真技术发展到一定阶段产生的一种新的产品开发技术。在传统的产品设计中,不能直接对其进行拆装和试验。由于传统技术的局限性和传统生产模式对企业自身发展造成了严重阻碍,因此企业迫切需要新技术来支持自身发展。在传统设计中,产品装配过程中的拆卸、移装等操作环节一直是个难题,虚拟拆装技术可以有效地解决该难题。该文介绍了虚拟拆装系统的总体结构和功能,分析了各模块的功能和各模块间的关系。根据虚拟拆装系统对操作人员的要求,基于逻辑判断的虚拟拆装技术开发了2种响应模型(父体操作一响应模型和子体操作一响应模型),以排种器为例对其进行验证,并提出相应的拆装方法。

基于Unity3D的计算机拆装虚拟教学系统开发设计

针对计算机实验教学中存在难动手、学习浅、不能反复操作等问题,基于Unity3D虚拟开发引擎,以硬件拆装为重点,开发包括原理介绍、动画演示、机械拆装、试题测验等模块的虚拟教学系统。系统将虚拟现实技术与教学结合,通过了解教学实际需求,创设虚拟教学场景,模拟真实计算机模型,达到激发学生学习热情、提高学生学习效果的目的。

船用空气压缩机虚拟拆装平台开发

以船用空气压缩机为例,文章分析了虚拟拆装平台的功能需求,研究了多源数据整合、高真实感三维模型构建、高复杂度拆装过程建模的关键技术,使用Maya、Unity3D等软件实现了有关技术和功能,给出了系统的开发流程。开发的系统已在国内多所航海类培训机构推广应用,具有一定的参考价值和应用前景。

基于虚拟现实的船舶辅机设备拆装训练系统

设计并实现了一个具有高度沉浸感和交互性良好的虚拟拆装训练系统.系统采用3ds Max构建船舶辅助设备三维模型,并对模型进行合理简化以提高系统运行速度及实时渲染质量.针对目前层次关系模型和关联关系模型的虚拟拆装系统中未考虑目标拆卸的问题,在原有层次关系模型的基础上引入跳跃拆卸路径的概念,对基于层次关系模型和关联关系模型的拆装结构模型进行了完善和优化.设计的虚拟拆装训练系统解决了基于现实的船舶辅机拆装训练成本费用高,受时间、场地限制的问题,具有推广应用价值.

层次约束关系不变的虚拟拆装模型及其VRML实现

通过对实际装备拆装和复装过程的深入分析,提出了一种层次约束关系不变的层次交互式虚拟拆装模型(hiVMM),分析了模型应该支持的六种原子操作。由于模型保持了装备树的层次结构,使得装备模型在拆装或复装过程中保持了待拆装或待复装子部件的完整性,避免了平面式拆复装造成的混乱,使得拆复装操作更高效、灵活和自然。最后,在VRML环境下实现了该虚拟拆装模型原型,并利用软件空间传感器进行了测试,实验表明该拆复装模型是有效的。

基于Unity3D的动车转向架虚拟拆装培训系统研究

以某动车转向架为研究对象,基于Unity3D引擎开发平台,创建三维虚拟交互环境,运用数据库技术对系统数据存储与管理,使用NGUI插件中i Tween类方法实现转向架虚拟拆卸与装配,设计开发动车转向架虚拟拆装培训系统。该系统具有真实的培训场景及操作说明、不受时间和场所的限制、交互性强、培训效果明显等特点,弥补了传统教学培训的不足,对于降低教学成本、提高学习效率具有重要意义。

面向实操评估的轮机虚拟拆装考试系统开发

针对当前基于实际设备的轮机实操评估方式存在考试成本高、安全风险大的问题,将虚拟现实技术用于船员实操评估,设计并实现一个具有高真实感的轮机虚拟拆装考试系统。通过分析面向实操评估的轮机虚拟拆装考试系统的特点,提出使用装配树建立拆装过程模型的方法。根据实操评估过程的评价指标,采用操作类和问答类两种考核方式组织考试过程,实现兼容两种考核方式的自动评分功能。开发的考试系统被应用于内河船员轮机实操评估。结果表明,评估结果公正客观,评估过程合理,系统具有较强的真实感和易用性。

基于EON Studio模具虚拟拆装系统开发

利用Eon Studio虚拟现实平台开发了一套模具的虚拟拆装和操作仿真系统。通过三维真实感建模工具构建模具静态模型,将模型导入Eon Studio虚拟环境中。运用传感器节点、事件驱动和路由机制实现的人机交互功能。利用Place和Script等节点实现虚拟模具的运动控制。并对碰撞检测与多媒体使用进行阐述,结合JavaScript和HTML开发出网络环境下的虚拟模具拆装系统。

基于VRML的虚拟拆装实验技术研究

基于VRML的检测节点、脚本节点以及事件传递机制,可以实现较为复杂的虚拟机械装配,但实现过程较为繁琐.本文针对教学培训的实际需要,充分利用VRML自身的功能,尤其是灵活应用开关编组节点,提出了一种简洁的机械设备虚拟拆装实现模式,并实现了场景渲染及系统交互性的优化.

某型燃气轮机虚拟拆装系统的关键技术研究

虚拟现实技术已经广泛应用于各个领域.基于Director平台的某型燃气轮机虚拟拆装系统,整合了虚拟现实软件EON Studio,实现了人机交互功能.结合该系统的研制,对存在的几个关键技术:鼠标响应的实现、虚拟拆装的实现、EON Studio与Director的通信进行了研究,并得出实现方法.

基于Unity3D部件虚拟拆装的干涉解决方案

由于虚拟世界中的模型不存在物理实体,设计虚拟拆装时,模型之间易发生穿透的干涉现象。为了有效地减少此类干涉问题,提高可视化操作过程中的真实性,以某型号齿轮油泵为对象,研究能够减少干涉的虚拟装配交互方案,提出了轴向约束与欧氏距离约束相结合的移动定位拆装方法,减少了在操作层面上干涉的产生;另外研究分析了虚拟拆装操作方法以及逐帧跟随移动策略,在零部件移动时,采用预检测的方法检测移动方向上是否存在障碍,有效地避免了部件之间干涉的产生,对于减少虚拟拆装时的干涉具有实际的借鉴意义。