面向大科學裝置的虛擬裝配技術研究.pdf

1、大科學裝置規(guī)模巨大、結構復雜、內部空間緊湊。其建造過程涉及資源數量龐大、協(xié)調關系和建造流程復雜,增加了建造方案的設計難度和復雜度。虛擬裝配技術為解決大科學裝置的建造規(guī)劃和方案驗證提供了一種高效、快速、可靠的手段。本文以此為切入點,研究適用于大科學裝置的虛擬裝配技術,主要內容包括以下幾點:
　　為輔助大科學裝置建造過程的決策,將虛擬裝配方法引入建造方案的規(guī)劃和評估中。通過詳細分析大科學裝置的建造特點,比較了機械產品裝配和大科學裝置建

2、造過程的異同及虛擬裝配方法的不同,給出了一個大科學裝置的虛擬裝配體系框架及各功能模塊。
　　通過分析大科學裝置虛擬裝配路徑規(guī)劃中路徑的特點,基于傳統(tǒng)人工勢場法,研究自動規(guī)約策略的改進三維人工勢場法。通過構型空間法對三維裝配空間進行結構化描述,將障礙物進行“膨脹”,從而將裝配對象抽象為構型空間中具有一定位姿的質點。將人工勢場法擴展到三維,克服局部極小問題,提出自動規(guī)約策略,使裝配對象質點的移動路徑沿坐標軸方向避開障礙物到達目標點。<

3、br>　　采用面向對象思想,將多自由度工裝作為完整對象,對其組成結構和驅動形式進行分析,引入運動構件層次結構對多自由度工裝進行統(tǒng)一建模和管理;設計一種節(jié)點單元結構構建虛擬環(huán)境下的工裝模型,并建立了適用于多自由度工裝建模的模板;分析并闡述了多自由度工裝虛擬仿真的特點及策略。
　　采用集成開發(fā)平臺Visual C++6.0和三維圖形開發(fā)包Open Inventor6.0開發(fā)了虛擬裝配建模與工藝規(guī)劃仿真原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用于大科學裝置虛