RESEARCH OF MOVEMENT NAVIGATION BASED ON ASSEMBLY CONSTRAINT RECOGNITION

The requirements and features of virtual assembly movement navigator areanalyzed to help operators flexibly manipulate virtual objects, precisely locate or assemble virtualparts in virtual environment. With the degree-of-freedom analysis, the assembly constrainthierarchical model is constructed and the system's constraints are built dynamically. Thus, allobjects in virtual environment can be located reasonally by the navigator. Moreover, the assemblyconstraint recognition in the process of assembly and movement correction is also discussed.

RESEARCH OF GUIDANCE TECHNOLOGY FOR ASSEMBLY MODELING IN VIRTUAL ENVIRONMENT

Technology of movement and knowledge guidance in virtual assembly is presented The designer can move the mechanical part precisely under the movement guidance The movement guidance is implemented based on constraint recognition and assembly degree of freedom analysis A multi hierarchy knowledge base is built to represent the assembly knowledge and information The virtual assembly system judges the requirement of the designer based on the context of design task and searches for the useful knowledge and information, which can be provided to the designer in a natural way

隧道掘进机快速拆装举撑液压系统仿真

针对隧道掘进机(TBM)在施工现场因空间限制无法满足调试所需较大空地的问题,设计一种用于TBM洞内快速拆装变位的举撑液压系统。该液压系统由4组顶升单元构成,通过4组顶升单元同步运动实现TBM的起吊和举撑;液压顶升单元由4根四级液压缸、液压控制系统、激光位移传感器和机架构成。基于AMESim建立四级液压缸、变量泵和比例节流阀以及整个顶升单元的液压仿真模型,通过仿真分析负载下液压缸运动的速度、位移和压力曲线。结果表明:改变比例节流阀的输入信号可以实现四级液压缸速度的变化;泵出口压力可由比例溢流阀调整;在2.5×105 N的额定负载下,四级缸的换级工作腔压力逐级上升;随着换级,活塞杆伸出速度逐渐上升。与理论计算对比显示,建立的TBM洞内快速拆装液压系统顶升单元的AMESim仿真结果和理论值基本吻合。

基于工艺设计的无线远传水表自动化装配设备研制

传统水表制造由人工装配完成,存在生产周期长、生产效率低、生产费用高等问题。分析了水表的结构组成和各零件之间的相互配合,以国内主流的无线远传水表为例,设计了一款由6个设备组成的自动化装配生产线。完成了生产线的整体布局和物料在各个设备之间的流转,经过现场安装和运行调试,实现了自动化生产装配线的可靠稳定运行。有效提高了生产效率和装配精度,适应企业产业升级的需求,为自动化生产装配线提供了设计新思路,具有实际借鉴意义。

基于动态运动基元的机器人电子元器件装配轨迹规划方法研究

针对电子元器件装配任务中电子元器件和PCB板种类较多,以及生产过程中产品种类更换频繁所导致的装配轨迹多变等问题,提出一种基于动态运动基元的机器人轨迹规划方法。首先,建立动态运动基元系统方程,对机器人的运动进行建模;其次,根据演示轨迹对非线性函数的参数进行学习,利用非线性最优化的局部加权回归方法求得演示轨迹的权重系数;然后,对方程中的非线性函数项进行分段加权,使系统能够稳定收敛到目标装配点;最后,设计具有末端姿态约束的机器人拖动算法在Panda机器人上进行轨迹演示,根据目标位姿不发生变化与发生变化两种情况生成机器人的自主装配轨迹,并在Panda机器人上对三种不同的电子元器件进行装配验证。结果表明:基于改进后的动态运动基元方法学习到的机器人运动轨迹,不仅能够很好地模仿演示轨迹的运动趋势,而且可以以较高的精度到达目标指定位姿,很好地完成了机器人电子元器件装配任务。

大跨度钢管拱异位拼装整体纵移施工监测

以一座大跨度连续梁拱组合桥为工程背景,开展钢管拱异位拼装整体纵移施工监测技术研究,对钢管拱在施工过程中的应力、变形和整体稳定性等力学行为进行施工监测,并同有限元分析结果进行比较,保障大跨度钢管拱的安全施工要求。监测和有限元分析结果表明,在异位拼装和支架拆除阶段,钢管拱的应力和位移偏差不大,其大小受临时拉索索力大小的影响较大;在整体纵移阶段,钢管拱运行平稳,其稳定性受横向风荷载影响较大。在启动和制动时刻,钢管拱的水平加速度有明显波动,竖向加速度波动不明显。根据钢管拱施工监测分析结果,表明钢管拱在施工过程中的线形、应力和位移等力学特征均满足规范要求。

试论新博物馆学运动影响下的博物馆发展热点--基于Antconc软件对ICOM历届会员大会决议的文本分析

国际博物馆协会(ICOM)会员大会的决议在一定程度上体现了阶段内世界博物馆领域的关注焦点和发展方向,历届会议的数百项决议涵盖了博物馆的诸多领域,是对博物馆发展进程中所面临诉求与挑战的权威回应、行业发展的趋势指南,并展现业界的新思考与新启示。本文利用Antconc对历届ICOM大会决议内容进行回溯,简要分析在新博物馆学运动的影响下,领域内对博物馆内涵的审视,以及由此引发的对非物质文化遗产、文化多样性、公共社会问题等一系列重要议题的关注和研究。

基于约束的虚拟装配技术研究

为了实现基于约束的虚拟装配操作,给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法,以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等,提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先,利用装配关系自动识别算法,判断两个零件几何约束元素之间的位姿关系是否在给定的误差范围内;其次,使用定位求解算法,使主动体零件在满足已经确认约束的基础上,以最小的位姿调整量满足新约束;最后,提出了基于广义坐标系的运动导航算法,根据装配零件满足的约束对其运动进行引导。这些算法已经应用于集成虚拟装配环境的系统中,实践证明它们能很好地支持集成虚拟装配环境的约束处理,实现了虚拟装配过程与实际装配过程的高度统一。

基于约束的虚拟装配运动导航技术

在虚拟装配过程中,当虚拟手抓取的零部件受到约束时,操作者佩戴的位姿跟踪器(FOB)检测到的理论位姿数据与虚拟手的位姿不能满足一致性,难以满足沉浸感的要求。在建立装配约束和自由度等价关系的基础上提出了表达自由度的统一数据结构,并根据零部件所受到不同约束时的剩余自由度进行了自由度的重新归约;根据零件满足当前约束的等价自由度以及位置跟踪器检测到的数据,提出了一种基于增量驱动和广义坐标系的自由度求解算法求解零件在受约束条件下的运动导航矩阵,以此矩阵驱动零部件在满足约束条件下的运动。这个算法已经被应用于集成虚拟装配系统IVAE中。

机器人在卫星舱板装配中的应用研究

因卫星部分外舱板上需要安装有效载荷,而载荷与卫星主结构之间有多束电缆连接。舱板的安装通常需要使用翻转工装,为了保证舱板的安装精度,在装配过程中要求多名装配工人相互配合才能完成。文章对目前卫星舱板装配过程进行了分析,结合舱板安装实际,提出了机器人辅助自动化装配、半自动化装配方案及其运动路径基本算法。方案的实现有助于推动卫星自动化装配的进程,并提高装配工作效率。

拖拉机制动系总成虚拟装配设计的研究

基于Pro/E系统环境,通过对拖拉机制动系总成进行虚拟装配设计,介绍了在Pro/E中建立常用零件及标准件的方法。完成了制动系统所有零部件的装配设计,同时进行了运动机构。建立了制动系统装配体的爆炸视图,直观地表达了装配的顺序。进行了运动仿真,分析了运动的过程及零件之间的相互联系,进行了干涉分析。制作了模拟动画,直观地展示了制动系统的工作过程。

驱动桥运动仿真

利用Solidworks建立驱动桥三维模型,并进行运动仿真和动态装配演示。

基于Pro/E的CA6140操纵机构的建模与仿真

利用PTC公司的Pro/ENGINEER软件对CA6140车床Ⅱ、Ⅲ轴齿轮操纵机构进行了三维实体建模、装配及运动学仿真。采用参数化设计理念,简化了齿轮和链轮的设计。通过Pro/Mechanism模块对操纵过程的位置、速度、干涉等分析,提高了操纵机构设计的正确性和可靠性。

安装误差对球齿轮姿态调整机构指向精度的影响分析

球齿轮是两自由度齿轮传动机构,将其应用于星载天线姿态调整机构具有结构紧凑、承载能力大等优点,安装误差是影响其指向精度的重要因素之一。在对球齿轮指向机构进行运动分析和啮合模型推导的基础上,建立了球齿轮机构的指向误差模型。分析计算了不同安装误差对其输出轴指向误差的影响。研究结果对球齿轮姿态调整机构的实际应用具有理论指导意义。

基于Autodesk Inventor的连杆机械手的虚拟装配及运动干涉检查

应用三维Autodesk Inventor软件,建立了一种机械偏心连杆振动装置中所有零件的三维实体造型,并对各零件进行了部件虚拟动画装配、总体虚拟装配及运动干涉检查,对虚拟装配中各零件之间存在的相互干涉和设计中结构的不合理之处及时予以纠正,体现了现代三维设计软件的优越性。

对高水平男子散打运动员组合技术现状的探究

在散打运动开展的过程中,我们对其组合动作技术的研究发现,由于各种原因造成理论滞后于技术的发展。因此,对于竞技散打组合动作的运用规律进行系统的研究势在必行。本文试图通过全国高水平比赛散打运动员组合技术运用情况的分析,找出组合得分的规律,为教练员制定训练计划提供理论依据,并为评价运动员组合动作质量提供指标参考。

机械设备虚拟维修样机在虚拟环境中的实时移动

传统虚拟维修训练系统开发平台暴露出实时性差、维修数据与维修效果不同步、调整费时费力等问题;为了弥补开发平台的不足,使其达到"所见即所得"的维修效果,利用Creator和Vega在虚拟环境中引入虚拟维修样机的装配树形图,并建立起维修样机与装配树形图之间的实时响应,解决了维修样机部件的实时移动以及维修数据的动态存储等关键问题,从而实现了虚拟维修样机在虚拟环境中的实时移动,达到了"所见即所得"的维修效果;实践证明,改进后的系统实时性和通用性明显加强,操作流程更加人性化,达到了预期效果。

飞机总装数字化脉动生产线技术

飞机总装生产线作为新型生产组织模式,对提高飞机装配效率和质量,满足飞机批量生产要求具有重要作用。在分析总结国内外典型飞机总装生产线及其应用情况的基础上,对飞机数字化总装脉动生产线涉及的大部件数字化对接技术、数字化检测技术、精准移动技术、集成装配平台技术、物料精益配送技术等关键技术进行了探讨,为构建适合我国飞机总装配的脉动生产线提供思路。

可重构数字化装配环境建模与仿真

针对产品装配过程的多样性、复杂性,提出一种可重构的具有层次结构的数字化装配环境模型。数字化装配环境分为设备层、中间层、零件层,通过建立层内各元素的约束和层间信息的映射实现信息的有机结合。研究了环境的几何建模和物体的运动建模,利用面向对象技术建立了数字化装配环境。实例表明,该模型具有良好的可重构性,可方便快速地构建数字化装配环境以进行装配仿真分析。

基于DELMIA的装配过程仿真及其在飞机数字化柔性工装设计中的应用

飞机数字化柔性工装因其结构设计的三维化和复杂化以及装配工艺的数字化等原因,使得装配过程仿真成为飞机数字化装配及工装结构设计的必要手段。基于装配工艺文件映射技术和装配过程仿真模型,通过装配工艺过程及机构运动集成仿真技术的突破,实现了飞机复杂的结构件数字化装配过程的仿真。以某型机部件数字化柔性工装设计与装配仿真过程为例,通过机翼前襟翼部件装配过程仿真及其柔性工装运动仿真,探讨了DELMIA软件在飞机装配仿真及柔性工装设计中的应用。