一、虚拟装配环境体系结构的建模机制与分析设计（论文文献综述）
巫青华[1]（2020）在《水轮机虚拟装配技术研究》文中认为随着日益增长的电力需求和愈发严格的低碳化发电的迫切要求,水力发电在绿色可再生能源发电中扮演了不可或缺的角色,特别是在蓄能调峰、区域电网稳定和节能减排等方面。因此,为确保电网运行的稳定性,对水力发电的可靠性提出了更高的要求,而作为水电的动力设备——水轮机,其设计、加工及装配等工作也受到了高标准严要求的管理。其中,水轮机装配质量直接关系到水轮发电机组能否安全平稳生产。传统的装配工艺是在建立等比例物理模型的基础上,进行大量的模装试验完成装配工艺设计;并且大部分单位采用二维技术文件对繁琐复杂的工艺流程进行解释说明,需要专业人员耐心研读。使得相关单位在装配过程中消耗了大量时间,增加了装配成本,无法满足相关企业对信息化、数字化和敏捷化的要求。虚拟装配技术凭借低成本、敏捷的特点为解决上述问题提供了新思路。与传统装配模式不同的是,通过装配序列规划、评价等虚拟装配技术进行产品装配过程的预测与评价,能够提前发现装配中存在的问题并评估产品的装配效果,增强决策与控制水平,从而实现水轮机装配质量最优化、装配效率最大化和装配成本最小化的目标。本课题基于虚拟装配技术对水轮机装配过程进行研究,旨在提高水轮机装配质量,最大化利用装配资源,对实现水轮机装配工艺自动化设计和检修装配管理具有重要的现实意义和应用价值。论文完成的主要工作及取得的成果如下:1、研究了面向水轮机的虚拟装配信息建模技术。分析了水轮机虚拟装配的信息需求,并对装配信息进行了分类,分别给出了相关信息的表达方法。在满足装配信息需求的基础上,提出了采用模型定义技术建立水轮机虚拟装配信息模型,并给出了相关装配信息在模型中的定义方法和定义规范标准。为后续装配序列规划、评价和原型系统开发的数据应用提供了信息基础。2、研究了面向装配工艺的装配序列规划方法。基于差分进化算法鲁棒性好、适用性广和全局寻优能力强等特点,将其引入水轮机装配序列规划领域。以装配序列可行性、装配序列重定向次数、装配工具改变次数和装配过程稳定性为适应度指标构造适应度函数。针对装配序列规划问题离散化和强约束的特点,对算法进行适应性改进,并针对算法易出现早熟的现象,引入遗传算法的突变策略,提出了基于离散差分遗传算法的装配序列规划方法。采用实例验证和与遗传算法进行比较的方式,证明了该方法的可行性和稳定性。3、研究了检修装配环境下的装配序列评价方法。为了对水轮机检修装配序列进行合理评价,确保检修装配序列评价结果的准确性,提出了一种基于模糊层次分析法的检修装配序列综合评价方法。在调研和专家知识的基础上构建了检修装配序列综合评价体系,根据实际需求,给出了一个新的评价指标———检修系数。并结合其余六个评价指标,在检修装配时间和检修装配总重两个评价准则下,选用模糊层次分析法综合评价检修装配序列。4、设计并开发实现了水轮机虚拟装配原型系统。设计了水轮机虚拟装配原型系统的总体方案,针对不同操作者开发出员工端和管理端两种端口。根据实际使用需求,基于模块化设计理念对各个功能模块进行功能开发,并简述了各个功能模块及子功能模块的功能作用。开发出的系统在实际中得到了初步应用。
徐小康[2]（2020）在《复杂产品虚拟装配规划技术研究》文中研究说明随着航天器、飞机、船舶、雷达等大型复杂产品向着智能化、精密化和光机电一体化的方向发展,产品零件结构越来越复杂。为了提升生产效率及产品竞争力,并迎合制造产业的全球化和网络化,产品的虚拟制造技术就显得日益重要。虚拟制造以计算机仿真技术和三维建模技术为支持,利用产品的虚拟模型,在产品的设计环节对产品进行全生命周期仿真,对产品的整体性能、可制造性进行评价,从而提高预测和决策能力,使产品的各方面性能达到均衡优化。装配作为产品制造的重要一环,而虚拟装配是在设计阶段对产品进行预先装配,来验证装配工艺是否准确。在此背景下,通过对相关关键技术的研究,本文开发了面向复杂产品的虚拟装配规划系统,取得了较好的效果。论文的主要研究内容和成果如下:（1）建立了装配规划系统的体系结构和功能模型。介绍了系统的工作流程和数据流向,介绍了系统的整体功能模块及其相互之间的关系,对系统的关键技术进行了研究。（2）建立了复杂产品装配设计的装配信息模型。提出优先联接矩阵并表达其计算方法。提出约束集和配合方向集及分类表示规则,提出并表达了装配层次模型。给出了基础件的求解算法。建立了装配信息模型的表达管理机制,对装配序列及路径规划中所使用到的几何、约束和工艺等信息进行组织表达,从而达到有效的管理。（3）研究了装配路径规划技术。建立了装配路径生成的相关规则。提出了基于轴对齐包围盒的粗略干涉检测和基于精确干涉检测相结合的检测形式,提出了装配空间和搜索步长的求解方法,提出干涉集的概念,并利用零件最大包围盒及轴对齐包围盒相结合的方式求解装配干涉集。提出了基于实时干涉检查和配合方向集推理装配路径的具体方法,验证装配序列可行性。并根据可行并行序列生成装配动画。（4）基于并行蚁群算法和相似重构规则求解装配同步并行序列。建立装配序列求解的有效评价体系,综合考虑了装配操作、工艺可行性、装配效率、装配环境等情况对装配序列优选的影响,并以此建立并表示了并行蚁群算法的目标函数和适应度函数。提出了基于并行蚁群算法求解装配序列的具体策略,并利用并行蚁群算法求解装配多序列。研究了生成装配同步序列的相似重构技术,建立了面向重构计算生成同步序列的装配序列表达方法,提出了基于斯皮尔曼规则比较装配序列相似性的计算方法。提出了基于线性序列重构生成非线性同步并行序列的规则和方法流程。在上述研究的基础上,利用编程工具MFC和CREO二次开发工具Pro/TOOLKIT开发了一套基于三维模型的装配序列及路径规划原型系统,并通过实例模型对系统中提及的机制和关键技术进行验证,并通过对比分析了本文基于并行蚁群算法生成装配序列的实用性和高效性。
邴源[3]（2020）在《沉浸式虚拟装配过程仿真关键技术的研究》文中进行了进一步梳理基于虚拟现实技术的虚拟装配过程仿真方法是一项极具应用潜力的技术,但目前其仍然缺乏足够成熟的人机交互手段以及约束信息反馈方法。本文针对虚拟装配中的虚拟手交互与装配定位两项关键仿真技术进行了研究,并进行了实现与验证,相关研究成果对于现阶段虚拟装配技术实用性的提升有很好的理论意义和应用价值。本文的主要研究成果及工作内容如下:（1）开发了虚拟手交互系统。基于人手生理特点和各手指关节运动原理建立了虚拟手的几何模型,研究了基于数据手套的动捕数据整理方法并实现了人手向虚拟手的动作映射。研究了基于虚拟弹簧和指段碰撞器来防止手指与物体相互穿透的方法,并通过Unity建立了虚拟手的物理模型。基于物理模型的碰撞检测信息制定了单、双手的启发式抓取规则以及对被抓物体变换的控制方法。（2）建立了基于零件变换信息的虚拟装配定位方法。定义了基于PI和OI的零件变换描述方法,并基于此将零件划分为常规类型、轴对称类型和螺纹类型。基于对常规装配操作过程的观察,提出了由PI约束、OI约束、位置重合三阶段导航运动构成的虚拟装配定位方法,并针对每种零件类型制定了相应的导航触发规则和导航运动计算方法。研究了虚拟手系统与待装配零件的运动关联,对正常干涉与不正常干涉的区分方法,以及对可互换零件的处理方法。（3）开发了可重用的虚拟装配插件。通过Unity开发了由虚拟手预设物体和装配信息中心、装配定位执行器、零件装配信息、互换信息交换器等基本组件所构成的虚拟装配插件,并以某型微型电动汽车的轮毂总成为对象,说明了在Unity引擎平台中结合本文开发的虚拟装配插件搭建沉浸式虚拟装配过程仿真环境的具体流程及使用实效。
张婧怡[4]（2020）在《航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用》文中指出对于卫星载荷分系统等大型设备来说,其装配工艺规划是极其复杂的,而且也充满了困难与挑战,复杂装配环境下的操作规范性和效率在很大程度上决定了最终质量、周期以及成本。随着虚拟现实技术的出现,使所面临的各项问题得到了有效解决。本文在研究的过程中,根据卫星装配生产期间所面临的各项问题,重点分析了虚拟装配工艺的基本技术以及设计方法,并对此展开了深入的探讨与研究。本文主要介绍了传统装配工艺设计的基本特征与内容,针对卫星载荷分系统装配工艺设计中所产生的各项问题进行分析,明确了未来的研究方向。基于此,提出了相应的工作流程与体系结构。从功能层面进行划分,可以将系统分成以下几个部分,包括实体模型采集、虚拟装配顺序规划、工艺信息生成与演示。在虚拟现实环境下,重点研究了三维模型转换技术。通过分析相关的信息与要求,以层次约束结构为基础,提出了相应的虚拟装配模型,将产品信息分为产品层、部件层、零件层、特征层、几何面层以及面片层来表达,并建立各层元素之间的约束关系,实现了三维模型到虚拟现实环境间的数据转换。研究了虚拟现实环境下的装配顺序规划。本文在研究的过程中,则是采用了智能装配顺序推理与交互式装配规划评价相结合的方式。阐述了优先约束表的基本理念,充分表达了装配体的优先约束关系。基于初始优化的装配顺序为引导,在虚拟现实环境下,实现交互式装配规划、评价与仿真操作,借助于人的知识技能与工作经验,致力于产生新的优先约束与评价准则,从而得出最佳的装配顺序。实现了根据顺序规划的结果生成工艺信息的方法和装配演示,对虚拟装配过程中产生的工艺信息进行有效组织和表达,得到产品的工艺目录树。利用WebGL技术实现装配信息浏览和演示。
周嘉伟[5]（2020）在《轴桨虚拟装配工艺知识管理研究》文中研究表明虚拟装配工艺设计是衔接三维模型与虚拟可视化的桥梁,也是数字化装配体系中较为重要的一个环节。与传统模式相比,虚拟装配工艺将工艺知识库放入到虚拟装配环境中,结合装配模型进行工艺知识的指导呈现。这样不仅能够方便工艺人员指导修改工艺信息,也能使装配人员利用可视化的呈现方式提高对装配作业的认知度。近年来,虽然虚拟装配设计呈现较好的发展趋势,但是也存在一定的研究困难:首先,虚拟环境下的工艺信息在输入输出方面存在困难,并且很难与模型对应的方式匹配呈现;其次,实现虚拟环境下的视景仿真存在一定挑战,仿真涉及环节众多,包含的装配工艺要素使得仿真的工作量巨大,对于相应的工艺设计人员要求也较高。对此,如何规范装配工艺信息,提供较为便利的信息导入方法,实现虚拟环境下的知识指导,成为迫切解决的问题。为解决上述问题,本文以轴系和螺旋桨装配为对象,研究轴桨虚拟装配工艺知识的管理。论文主要研究内容如下:1)轴桨装配工艺信息模型构建。首先,根据装配需求,提出装配工艺信息构成,并对装配工艺信息进行分解定义;然后,对装配工艺信息概念进行本体构建及定义,给出装配对象、装配过程和装配资源的关系定义,提出本体工艺信息集成框架;最后,对轴桨装配本体模型进行实例验证。2)轴桨装配工艺信息挖掘及提取研究。首先,对工艺语句的词性和语法进行分析,讨论语句中包含的基本要素和语义关联方式;然后,挖掘提取原始资料中的文本信息,并叙述文本检测及识别方法;之后,对提取的信息要素采用TF-IDF方法进行关键词重要度计算,采用Levenshtein算法进行工艺信息的相似度计算,将计算结果关联到信息模型中;最后,对工艺语句拆分及信息匹配计算进行实例分析。3)轴桨虚拟装配工艺设计。首先,对轴桨装配中的结构、工装和工艺知识进行描述,描述内容包含层次划分、关键信息、流程要素等,建立结构组成、装配工装和装配工艺知识库;然后,对虚拟装配进行需求分析,并根据分析结果,提出虚拟装配工艺设计流程;最后,对三维模型的构建及仿真进行描述。4)轴桨虚拟装配知识系统设计与实现。首先,提出系统总体设计,包含体系结构设计和功能结构设计;其次,介绍开发环境和系统工具;之后,对部分系统功能的实现进行论述,论述内容包含轴桨本体工艺知识库的构建和数据库到虚拟装配平台的信息互通。
冯广宇[6]（2020）在《基于混沌模糊计算的动态手势交互研究》文中研究说明随着“中国制造2025”对于工业智能化、网络化、信息化的不断要求,人机交互中的信息传达方式日益呈现出多维度、多模态、关联结构复杂且数量级巨大等特点,这些都对传统人机交互技术提出了新的挑战。自然动态手势作为人类现实生活中常用的交互方式之一,它具有潜在的自然性、高效性以及多维性,正满足了日益增长的复杂多维信息交互需求。自然手势交互平台不仅可以提高工业数据信息的交互效率,更能增加操作人员的交互舒适程度,降低平台构建的运营成本,符合自然交互的未来发展方向。动态手势交互研究的核心在于复杂时空轨迹信息的语义化处理,手势所传递的交互信息也具有隐喻性、模糊性和个性差异化等特点,所以动态手势交互研究的关键问题可以归纳为:人手姿态数据的获取;独立手势间稳定边界条件的建立;统一特征预估模型的构建;交互语义模型构建及语义连续性划分等方面。针对上述问题,本文从混沌理论角度整体构建手势的动力学模型,综合研究动态手势交互的相关问题。重点对单目摄像头手势运动轨迹提取、关键帧检测、动态手势轨迹的混沌动力学特征提取、以及模糊交互模型设计等几个关键问题展开研究。具体研究工作如下:1)针对手势姿态获取中的逐次状态估计问题,构建了基于手势运动图像序列的卷积姿态机用于动态跟踪人手运动状态,从普通摄像头中捕捉到手部重要关节点的三维坐标点信息,进而通过卡尔曼滤波模型优化人手节点坐标运动轨迹获取的准确性,实现了人手关键节点运动坐标轨迹的获取及去噪优化。2)针对曲率角、几何中心点等描述性变量难以构建准确的手势运动特征方程的问题,提出基于混沌动力学假设的手势特征建模方法,通过高维重构手势运动轨迹的混沌相空间来构建混沌特征因子矩阵。提出假设动态手势的运动模型可以模拟为一个特定类型的混沌动力学系统;基于手势运动系统的混沌吸引子结构建立由混沌特征因子组成的特征矩阵;最终通过多种统计学习分类器验证混沌特征矩阵的表征能力。实验结果表明,凌空书写手势在分类器中的最高准确率可达到96.6%,基本证明混沌动力学研究假设的可能性。3)针对连续手势中各动作间边界条件难以确定,目标手势序列与过渡手势序列难以分割的问题,提出了基于混沌确定性检验的符号频谱时序分割算法。建立了基于定量速度缓冲区的目标手势检测规则用于筛选用户的目标手势动作;针对凌空书写手势的符号频谱分析,提出了基于统一符号频谱波形的弹性窗口检测算法用于连续手势动作分割。实验结果表明,凌空连续书写手势的分割识别率平均达到93.7%。4)针对虚拟装配场景中手势交互信息结构复杂,用户认知负担重的问题,提出了凌空手势模糊交互模型。首先通过用户可猜测性实验建立了凌空手势交互语义集。基于手势交互动作片段的时空关联性,分别基于Levenshtein距离和Trie树结构建立了手势语义信息的模糊逻辑推理及模糊片段索引关系。最终虚拟场景中的凌空手势交互实验结果证明模糊交互方案能有效的帮助用户建立相关的交互动作联想,减轻用户的记忆负担,打破了交互场景间的信息孤岛效应。论文验证了针对动态手势的混沌动力学研究的可能性,拓展了连续手势识别的特征工程思路,丰富了凌空手势模糊交互的模型算法。综合量化方程和质性分析两种系统研究方法,为动态手势交互场景提供了理论创新和技术支持。
武维维[7]（2020）在《基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究》文中研究表明装配是生产制造业中的主要活动,耗费了大量的人力与物力。产品装配性能对产品质量、产品的生产效率和成本均具有重要影响。利用虚拟装配技术可以在计算机中建立起逼真的装配环境,对实际装配活动进行仿真,并在此基础上对产品的可装配性、装配工艺的合理性、装配操作的舒适性进行分析验证,从而在产品研发的早期阶段及时发现产品设计和工艺规划中的问题与缺陷,减少设计变更,缩短产品研发周期,提高产品装配效率与质量。目前虚拟装配系统大多没有集成完整的虚拟人体模型,因而很难有效支持装配过程中复杂的人机工效分析评估工作。此外,目前虚拟装配系统主要基于几何约束信息对零件进行操作和控制,导致装配过程仿真在零件装配运动行为的逼真性方面也存在一定的局限性。针对上述问题,本文探索一种以“全虚拟”方式在虚拟装配系统中集成虚拟人模型的新思路,对基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真相关关键技术进行了深入研究,主要研究工作总结如下:1.分析了基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真系统的构建思路,在此基础上讨论了系统的功能需求。将系统结构分为数据层、支持层、功能层以及交互层,构建了系统完整的体系结构。给出了系统的工作流程,包括装配作业场景搭建阶段、人机工程仿真评估阶段和零件装配过程仿真阶段。2.提出一种面向虚拟人作业姿态预测与评估的多目标优化模型。讨论了基于多目标优化的虚拟人作业姿态预测的基本思想。分析了人体作业姿态对平衡性、关节负荷、关节角度和作业目标可达性等人机因素的影响机理,建立了人体作业姿态参数和这些人机因素指标之间的函数关系,在此基础上构建了用于虚拟人作业姿态预测的姿态优化模型。针对姿态优化模型的复杂性和非线性,引入多目标遗传算法对其进行求解,以获取给定作业条件下姿态优化问题的Pareto最优姿态解集。引入变权理论对各姿态解的选择优先度进行计算,并据此对姿态解集进行综合排序,以实现最终姿态参数方案的选优决策。提取与作业姿态舒适度相关的人机因素指标值,并通过对其进行综合集成以实现对作业姿态总体舒适度的评估。3.提出一种虚拟样机环境下观测物可视性的自动评估方法。利用网格划分技术将观测物表面离散成一系列网格单元,并将其作为可视性评估的基本单元。给出了网格尺寸的确定方法以及网格的形状要求。分析归纳了网格单元的可视类型,并建立了基于视线检测的网格单元可视类型自动判别算法,解决了虚拟人视域内可见网格分类提取问题。分析总结了视域因素、物姿因素、视角因素等可视性影响因素的特点,并结合人机工学理论和实验统计方法建立了其相应的评估计算模型,实现对可视性各影响因素的分开评估。通过综合集成可视性各影响因素实现对观测物总体可视性的计算。4.提出一种考虑人机因素与零件物理属性的装配过程仿真方法。以装配生产中最为典型常见的轴孔类装配为研究对象,通过分析装配过程各阶段装配操作的特点,将装配过程划分为装配空间漫游阶段、找孔阶段、半入孔阶段和入孔阶段,并给出了各阶段零件装配运动行为的描述。在对装配仿真中零件物理属性进行需求分析的基础上,构建了虚拟零件的物理属性模型。从装配者对物体位姿的认知模式出发,提出一种面向装配过程仿真的物体位姿描述方法及控制策略。利用概率方法模拟人机因素对装配力/力矩的影响作用,并结合装配过程各阶段装配者的装配意图以及装配操作特点,构建了各阶段装配力/力矩的计算模型。给出了零件间接触力的计算方法,避免零件碰撞后发生相互嵌入的现象。建立了零件的动力学和运动学方程,通过动力学仿真实现零件的运动引导与装配定位,提高了装配过程仿真的真实感和可靠性。5.在上述研究的基础上,开发了基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真原型系统VEAVAS（Virtual Human Based Ergonomic Assessment&Virtual Assembly System）。介绍了系统的开发和运行环境,阐述了系统的功能模型以及各个功能模块之间的数据流向,并通过装配作业实例对本文所提方法进行了应用验证。
陈瑞启[8]（2020）在《融合有限元分析的产品装配精度预测与修配模拟》文中提出零件在装配过程中的形变不容忽视,针对当前装配操作需要反复试装,试装形变后零件浪费、装配精度难以控制等问题,提出了融合有限元分析的装配精度预测和修配模拟技术,构建了融合几何设计信息与零件变形有限元分析数据的混合模型并实现了两者相关数据的关联融合,基于配合特征节点进行了零件典型装配精度的计算分析预测,采用基于多目标函数求解的装配定位位姿协调优化,基于响应面法实现考虑形变的产品修配方案设计与优化,采用模糊评价方法进行修配环的评价与决策,开发了产品装配精度预测与修配模拟系统,为考虑形变的产品装配与修配提供技术支持。第一章论述了本文的研究背景,对多种类模型数据混合的虚拟装配模型表达方法、考虑形变的虚拟装配定位与装配精度预测以及修配模拟与修配环选择评价的国内外研究现状进行了介绍,讨论了以上技术的研究进展和存在的问题,阐述了本文的研究内容与研究意义,并对本文的组织框架进行了介绍。第二章构建了融合有限元数据的产品虚拟装配混合模型。根据零件虚拟装配中装配精度预测和修配模拟的需求,建立融合几何设计信息与零件变形有限元分析数据的虚拟装配混合模型,在几何形状、位置约束和物理属性方面进行关联融合,为后续的装配精度预测和修配模拟的数据调用奠定了数据基础。第三章提出了考虑装配形变的零件装配精度预测和优化方法。在零件的定位装配流程的基础上,进行考虑装配形变的零件装配精度预测,基于配合特征节点数据计算零件的面轮廓度、装配间隙和装配阶差等零件实际装配中的关键指标,最后结合装配精度预测和形变数据对零件进行位姿调整优化。第四章提出了基于有限元仿真的零件修配方案设计与模拟方法。针对零件装配形变在装配过程中无法忽略的问题,在有限元仿真的基础上构建代理模型,提出基于装配尺寸链和响应面优化的零件修配方案设计,保证零件在修配后发生装配形变后的装配精度。基于模糊综合评价方法进行修配环的选择评价。第五章开发了产品装配精度预测与修配模拟系统。基于混合模型构建、装配精度预测与修配模拟方法,结合Unity3D引擎与SQL Server、Ansys Workbench等软件,完成了产品装配精度预测与修配模拟系统开发,包括混合模型数据管理模块、虚拟装配精度预测模块以及修配模拟模块,并应用到热防护系统装配和汽轮机叶片装配中。第六章进行了全文总结,并对本文的不足之处进行了分析以及对之后的研究工作进行了展望。
熊雄[9]（2020）在《汽车主减速器装配规划与虚拟装配技术的研究与实现》文中研究指明伴随着工业向数字化与自动化方向的快速发展,虚拟装配技术已成为数字化设计与制造领域的重要研究方向。虚拟装配技术可以实现产品装配工艺规划的透明化与智能化,能够提前发现装配存在的问题,并检验和评估装配性能,这将极大的缩短产品的装配工艺研发周期,并降低装配成本。为此,本文以某乘用车后桥主减速器为研究对象,研究其在虚拟装配过程中的装配序列规划、装配路径规划、虚拟装配仿真等关键技术,在此基础上,基于Unity3d引擎和增强现实（Augmented Reality,AR）设备Holo Lens,结合C#编程,开发出一套拥有零部件观察、虚拟装配等多场景以及自动装配、手动装配等多功能的主减速器虚拟装配系统,并将其用于企业产品的研发与教学指导,论文的具体研究内容:首先,对主减速器的多工位装配序列规划进行了研究。采用矩阵的形式对主减速器的装配信息进行表达,建立装配信息矩阵、装配干涉矩阵、装配连接矩阵和装配工位矩阵。建立考虑产品级和工位级因素的多工位装配序列评价体系,利用层次分析法确定各项评价指标的权重。建立面向多工位装配序列规划的离散遗传帝国竞争混合算法,给出两种算法的融合策略,利用混合算法迭代求解工位分配结果及最优装配序列。通过实例验证和对比分析,证明所提算法在解决多工位装配序列规划问题上的可行性和优越性,为后续装配路径规划以及虚拟装配系统中装配序列生成提供依据。然后,对主减速器虚拟装配过程中的装配路径规划进行了研究。针对工位上零部件装配路径规划问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的装配路径规划方法。以凸多面体包围盒包围零件及障碍物,建立装配环境,提出考虑路径距离和拐点数两个因素的路径评价函数。重定义帝国竞争算法中初始国家的生成方法、殖民地同化算子和革命算子,新增加殖民地增强算子,提高算法的有效性。通过编程实现主减速器零件的装配路径规划,通过对比验证,证明所提算法较A*算法更优,为后续虚拟装配系统中路径规划提供依据。最后,基于Unity3D引擎和Holo Lens设备,结合C#编程,设计了增强现实环境下的主减速器虚拟装配系统。利用UG建立三维模型并将其导入到3DS Max中,完成模型的预处理,包括面数优化和贴图渲染。将处理好的模型导入到Unity3d中,利用Holo Lens的人机交互机制完成人机交互技术的开发,利用OBB层次包围盒算法和网格碰撞器实现主减速器虚拟装配过程中的碰撞检测,并结合装配序列规划结果、装配路径规划算法、用户界面设计和空间映射技术开发完整的主减速器多工位虚拟装配系统。将系统发布到Holo Lens中完成装配过程的可视化仿真,并在此基础上验证装配序列规划结果、装配路径规划算法、人机交互技术和碰撞检测算法的可行性。
钟彦恺[10]（2019）在《基于虚拟装配技术的产品质量优化研究》文中指出随着数字化时代的到来,电子计算机技术的发展很大程度上缩短了我国制造业在产品研发、设计和制造领域所需的时间,但在我国制造业产品装配工艺领域却未得到应有的改善。由于装配是产品全生命周期中的一个重要环节,如何利用电子计算机技术对装配工艺改善逐渐成为各企业、研究机构的研究热点。于是本文基于电子计算机技术基础上,提出通过改善产品装配过程中的装配方案来提高产品质量和效率的优化方法,该方法的提出对于我国制造业产品装配工艺领域具有重大意义。在传统制造业的装配工艺领域上,如果对产品进行装配工艺设计,需要设计许多物理模型,并对产品进行多次试验性的装配,才能确定装配方案,这种方法在时间和经济成本上存在很大的浪费,且得到的结果不理想。而虚拟装配技术恰恰解决了上述产品装配工艺设计中的问题。本文将基于虚拟装配技术的仿真软件平台,对发动机产品进行装配方案的规划,在更加直观、更加经济、更加效率的基础上得出装配方案。本文还将运用虚拟装配综合评价方法对装配方案进行评价,总结出最优的装配方案进而提高产品的质量。本课题以某汽车发动机的装配过程为研究对象,运用虚拟技术进行装配质量优化研究。首先,对虚拟装配技术的相关理论进行研究,阐述虚拟装配技术相关理论定义;介绍DELMIA软件数模建立方法;构建DELMIA规划装配序列和装配路径的基本概念流程。其次,利用DELMIA软件建立数学模型,进行虚拟装配路径规划和虚拟装配序列规划,生成集成优先拆卸矩阵,得到可行装配方案。然后,利用ISM解释结构模型建立针对该虚拟装配方案的质量评价体系。最后,针对该质量评价体系指标,利用VASS软件,进行虚拟装配综合质量评价。
二、虚拟装配环境体系结构的建模机制与分析设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟装配环境体系结构的建模机制与分析设计（论文提纲范文）
（1）水轮机虚拟装配技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题概述 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 装配信息建模技术 |
| 1.2.2 装配序列规划技术 |
| 1.2.3 装配序列评价技术 |
| 1.2.4 虚拟装配应用技术 |
| 1.2.5 国内外发展现状简析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 虚拟装配信息模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 装配模型的信息需求分析 |
| 2.2.1 水轮机装配结构及其特点 |
| 2.2.2 水轮机装配模型信息需求 |
| 2.3 MBD虚拟装配信息模型 |
| 2.3.1 MBD技术简述 |
| 2.3.2 水轮机MBD虚拟装配信息模型 |
| 2.3.3 模型定义规范标准 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于DDG的装配序列规划方法研究 |
| 3.1 标准差分进化算法概述 |
| 3.1.1 算法基本原理 |
| 3.1.2 算法迭代步骤 |
| 3.2 DE算法适应性改进 |
| 3.2.1 DE算法的离散化 |
| 3.2.2 DE算法遗传突变 |
| 3.3 适应度函数构造 |
| 3.3.1 装配序列的可行性 |
| 3.3.2 装配序列重定向次数 |
| 3.3.3 装配工具的改变次数 |
| 3.3.4 装配过程的稳定性 |
| 3.4 DDG在装配序列规划中的应用步骤 |
| 3.5 实例验证 |
| 3.5.1 实例参数设定 |
| 3.5.2 验证结果分析 |
| 3.5.3 与遗传算法的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于F-AHP的检修装配序列综合评价方法研究 |
| 4.1 检修装配序列评价体系及其内涵 |
| 4.1.1 检修装配序列评价体系 |
| 4.1.2 评价指标 |
| 4.1.3 评价准则 |
| 4.1.4 综合评价 |
| 4.2 模糊层次分析法应用 |
| 4.2.1 模糊层次分析法 |
| 4.2.2 指标权重计算步骤 |
| 4.3 实例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 原型系统模块化开发与实现 |
| 5.1 系统开发平台选择 |
| 5.1.1 Unity 3D介绍 |
| 5.1.2 CAA介绍 |
| 5.1.3 平台选择 |
| 5.2 原型系统方案设计 |
| 5.3 系统功能模块的详细设计 |
| 5.3.1 登陆选择模块 |
| 5.3.2 通用功能模块 |
| 5.3.3 专用功能模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）复杂产品虚拟装配规划技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 装配信息建模研究现状 |
| 1.2.2 装配路径规划研究现状 |
| 1.2.3 装配序列规划研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 系统功能体系结构 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 系统体系结构 |
| 2.3 系统主要功能模块 |
| 2.4 系统工作流程 |
| 2.5 系统关键技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 装配信息建模 |
| 3.1 优先联接矩阵 |
| 3.2 约束集和配合方向集 |
| 3.3 装配层次模型 |
| 3.4 基础件识别流程 |
| 3.5 装配信息建模表达机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于配合方向集和干涉检测的装配路径规划 |
| 4.1 复杂产品的干涉检测方法 |
| 4.1.1 干涉检测算法研究 |
| 4.1.2 基于轴对齐包围盒的粗略干涉检测 |
| 4.1.3 基于CREO的精确干涉检测 |
| 4.1.4 静态干涉检测预处理 |
| 4.2 装配路径规划前置处理 |
| 4.2.1 装配工作空间确定 |
| 4.2.2 搜索步长的确定 |
| 4.2.3 路径干涉集求解 |
| 4.3 基于配合方向集的路径推理 |
| 4.3.1 零部件的位姿变换 |
| 4.3.2 路径推理实现 |
| 4.4 装配路径规划流程 |
| 4.5 算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于并行蚁群算法和相似重构的装配序列规划 |
| 5.1 蚁群算法介绍 |
| 5.2 评价标准建立 |
| 5.2.1 质量与尺寸 |
| 5.2.2 配合关系数及逻辑性 |
| 5.2.3 装配工具 |
| 5.2.4 装配重定向 |
| 5.2.5 装配稳定性 |
| 5.2.6 装配序列评价 |
| 5.3 基于并行蚁群算法的序列求解 |
| 5.3.1 并行搜索策略 |
| 5.3.2 算法表达及参数选择 |
| 5.3.3 算法流程 |
| 5.4 基于相似计算的同步并行序列生成 |
| 5.4.1 序列的相似计算方法研究 |
| 5.4.2 序列的相似计算 |
| 5.4.3 序列的同步重构 |
| 5.4.4 序列表示及相似重构算法流程 |
| 5.5 算例及算法分析 |
| 5.5.1 多序列生成 |
| 5.5.2 算法收敛性分析 |
| 5.5.3 相似重构 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 原型系统开发与应用 |
| 6.1 系统开发方案 |
| 6.1.1 系统开发方法的选择 |
| 6.1.2 开发平台的选择 |
| 6.1.3 编程语言的选择 |
| 6.1.4 开发方案的确定 |
| 6.2 系统运行实例 |
| 6.2.1 装配信息建模 |
| 6.2.2 装配路径规划 |
| 6.2.3 装配序列规划 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 附录 |
（3）沉浸式虚拟装配过程仿真关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景与研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 虚拟现实技术的研究状况 |
| 1.3.2 虚拟装配技术的研究状况 |
| 1.3.3 虚拟手技术的研究状况 |
| 1.3.4 装配定位技术研究状况 |
| 1.4 论文的研究目的与主要内容 |
| 第二章 系统框架设计及开发技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 产品的可装配性分析与评价方法 |
| 2.2.1 面向装配的设计 |
| 2.2.2 手工装配的特点 |
| 2.2.3 Boothroyd方法概述 |
| 2.3 仿真系统总体框架 |
| 2.3.1 系统的设计目标 |
| 2.3.2 系统涉及的使能技术 |
| 2.3.3 系统的体系结构 |
| 2.4 Unity引擎平台 |
| 2.4.1 脚本生命周期 |
| 2.4.2 几何变换相关API |
| 2.4.3 物理仿真相关API |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 虚拟手交互系统的设计与实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人手骨骼结构及关节运动特点 |
| 3.2.1 人手的骨骼组成与关节分布 |
| 3.2.2 手指关节运动形式 |
| 3.3 几何模型 |
| 3.3.1 人手结构简化模型 |
| 3.3.2 层次模型与坐标系统 |
| 3.3.3 几何建模 |
| 3.4 人手动作捕捉 |
| 3.4.1 手指动捕硬件设备 |
| 3.4.2 对原始动捕数据的整理方法 |
| 3.4.3 手指动捕实效 |
| 3.4.4 手掌动捕硬件设备及方法 |
| 3.5 物理模型 |
| 3.5.1 手指关节虚拟弹簧 |
| 3.5.2 手指振动的原因及消除方法 |
| 3.5.3 指段的碰撞器与触发器 |
| 3.5.4 物理模型工作过程 |
| 3.6 抓取规则及物体变换控制 |
| 3.6.1 抓取对 |
| 3.6.2 单手抓取 |
| 3.6.3 双手抓取 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于零件几何变换信息的虚拟装配定位方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 虚拟装配中零件几何信息的表达和分类 |
| 4.3 常规类型零件的装配定位过程 |
| 4.3.1 PI约束 |
| 4.3.2 OI约束 |
| 4.3.3 位置重合 |
| 4.4 轴对称类型零件的装配定位过程 |
| 4.4.1 关于PI对称 |
| 4.4.2 关于OI对称 |
| 4.5 螺纹类型零件的装配定位过程 |
| 4.6 装配定位过程中虚拟手系统与待装配零件的运动关联 |
| 4.6.1 对人手运动的过滤 |
| 4.6.2 对虚拟手的随动处理 |
| 4.7 零件干涉信息的处理 |
| 4.7.1 正常干涉与不正常干涉 |
| 4.7.2 两种干涉类型的区分方法 |
| 4.8 可互换零件的信息交换 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 虚拟装配插件的开发及测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 VAPSP的资源组成 |
| 5.3 各预设物体的功能及工作原理 |
| 5.3.1 BVHIS |
| 5.3.2 PAM |
| 5.3.3 APA |
| 5.3.4 AMC |
| 5.3.5 IME |
| 5.3.6 WS |
| 5.4 电动车轮毂虚拟装配测试 |
| 5.4.1 对象的总体设计及装配资料 |
| 5.4.2 装配体及虚拟场景建模 |
| 5.4.3 硬件环境 |
| 5.4.4 仿真系统运行实效 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（4）航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题背景与研究意义 |
| 1.3 虚拟现实概述 |
| 1.4 虚拟现实发展趋势及国内外研究现状 |
| 1.4.1 虚拟现实技术发展趋势 |
| 1.4.2 国内外研究现状 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 虚拟现实环境下装配技术 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 虚拟现实环境装配技术 |
| 2.3 虚拟现实环境下的装配建模 |
| 2.3.1 三维实体建模 |
| 2.3.2 虚拟现实装配模型的转换建立过程 |
| 2.3.3 虚拟装配模型的生成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 装配顺序规划 |
| 3.1 虚拟装配顺序规划 |
| 3.1.1 顺序规划的总体思路 |
| 3.1.2 装配优先约束的表达和生成 |
| 3.1.3 基于蚁群算法的智能装配顺序推理 |
| 3.2 虚拟环境下交互式装配顺序规划和评价 |
| 3.2.1 虚拟环境下交互式装配顺序规划过程 |
| 3.2.2 装配评价知识和规则 |
| 3.3 信息素的限定 |
| 3.4 蚁群算法讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统开发及应用 |
| 4.1 开发环境 |
| 4.2 系统总体框架 |
| 4.3 系统主要功能模块 |
| 4.3.1 模型采集模块 |
| 4.3.2 模型转换模块 |
| 4.3.3 规范及优先约束基础库管理模块 |
| 4.3.4 装配顺序规划模块 |
| 4.3.5 装配工艺生成模块 |
| 4.4 系统开发过程 |
| 4.4.1 系统整体流程及输入输出关系 |
| 4.4.2 系统分解点 |
| 4.4.3 数据表的建立 |
| 4.5 系统功能验证测试及结果分析 |
| 4.5.1 实体模型采集及模型转换 |
| 4.5.2 装配优先约束表配置及演示 |
| 4.5.3 装配工艺顺序生成 |
| 4.6 参数改进优化 |
| 4.7 本章小节 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）轴桨虚拟装配工艺知识管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 领域本体建模与应用 |
| 1.3.2 工艺信息挖掘与应用 |
| 1.3.3 虚拟装配工艺仿真技术 |
| 1.4 研究内容与章节安排 |
| 第2章 轴桨装配工艺信息模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 装配工艺信息构成 |
| 2.3 装配信息本体构建 |
| 2.3.1 本体构建流程 |
| 2.3.2 领域本体定义 |
| 2.4 工艺信息集成框架 |
| 2.5 实例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轴桨装配工艺信息挖掘及提取研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 装配工艺语句分析 |
| 3.2.1 装配工艺语句词性分析 |
| 3.2.2 装配工艺语句语法分析 |
| 3.3 装配工艺信息挖掘 |
| 3.3.1 文本检测方法 |
| 3.3.2 文本识别方法 |
| 3.4 装配工艺信息匹配研究 |
| 3.4.1 关键词重要度计算 |
| 3.4.2 工艺信息相似度计算 |
| 3.5 实例分析 |
| 3.5.1 语句处理实例及分析 |
| 3.5.2 信息匹配研究实例及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轴桨虚拟装配工艺设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴桨装配知识库建立 |
| 4.2.1 轴桨结构组成知识库建立 |
| 4.2.2 轴桨装配工装知识库建立 |
| 4.2.3 轴桨装配工艺知识库建立 |
| 4.3 轴桨虚拟装配工艺需求分析 |
| 4.4 轴桨虚拟装配工艺设计流程 |
| 4.5 轴桨装配工艺仿真 |
| 4.5.1 装配模型建立 |
| 4.5.2 基于标注模型的轴桨装配 |
| 4.5.3 基于装配体模型的轴桨工艺仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 轴桨虚拟装配知识系统设计与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统总体设计 |
| 5.2.1 系统体系结构设计 |
| 5.2.2 系统功能结构设计 |
| 5.3 系统开发环境及工具 |
| 5.3.1 系统开发环境 |
| 5.3.2 系统工具 |
| 5.4 部分系统功能实现 |
| 5.4.1 轴桨本体知识库构建方法验证 |
| 5.4.2 数据库到虚拟装配平台的实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（6）基于混沌模糊计算的动态手势交互研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 连续手势分割相关研究 |
| 1.2.2 独立手势识别相关研究 |
| 1.2.3 混沌理论研究 |
| 1.2.4 手势交互认知模型 |
| 1.3 本文主要研究内容及意义 |
| 1.4 论文的组织结构与安排 |
| 第二章 动态手势时空序列分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 手势运动的系统状态空间 |
| 2.3 手势运动的混沌特征刻画 |
| 2.3.1 混沌吸引子的性质 |
| 2.3.2 混沌特征因子 |
| 2.3.3 Lyapunov指数 |
| 2.3.4 分数维 |
| 2.3.5 关联积分 |
| 2.3.6 Kolmogorov 熵 |
| 2.4 手势相空间重构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于卷积姿态机的手势姿态数据获取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人手姿态数据获取的相关方法 |
| 3.3 手势卷积姿态机构建 |
| 3.3.1 网络结构 |
| 3.3.2 改进卡尔曼滤波优化 |
| 3.3.3 手势数据获取结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于混沌理论的动态手势分割及识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 手势非线性运动分析 |
| 4.3 系统框架设计 |
| 4.4 基于速度缓冲区的动作关键帧检测 |
| 4.5 基于符号频谱的手势分割算法 |
| 4.6 基于混沌因子特征矩阵的独立手势识别 |
| 4.6.1 特征矩阵向量设计 |
| 4.6.2 手势运动相空间重构 |
| 4.6.3 相关因子 |
| 4.7 实验验证 |
| 4.7.1 独立手势识别 |
| 4.7.2 连续手势识别 |
| 4.7.3 实验结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 虚拟装配场景中的模糊手势交互语义 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟场景下的自然手势交互研究 |
| 5.2.1 启发方法论 |
| 5.2.2 手势分类研究 |
| 5.3 直觉化手势交互实验 |
| 5.3.1 实验设备及用户 |
| 5.3.2 实验任务设计 |
| 5.3.3 实验数据分析 |
| 5.4 模糊语义交互模型 |
| 5.4.1 模糊查询算法 |
| 5.4.2 基于Levenshtein距离的模糊语义匹配 |
| 5.4.3 实验验证与评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间取得的研究成果 |
（7）基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 虚拟人作业姿态预测技术研究现状 |
| 1.2.2 基于虚拟人的人机工效分析评估技术研究现状 |
| 1.2.3 虚拟装配技术研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 论文研究内容和组织结构 |
| 第二章 基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真系统总体框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VEAVAS系统构建思路 |
| 2.3 VEAVAS系统功能需求分析 |
| 2.4 VEAVAS系统体系结构 |
| 2.5 VEAVAS系统工作流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 面向虚拟人作业姿态预测与评估的多目标优化模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于多目标优化的虚拟人作业姿态预测基本思想 |
| 3.3 虚拟人运动建模 |
| 3.4 虚拟人作业姿态优化模型的构建 |
| 3.4.1 平衡性因素 |
| 3.4.2 关节负荷因素 |
| 3.4.3 关节角度因素 |
| 3.4.4 可达性因素 |
| 3.5 虚拟人作业姿态优化模型求解 |
| 3.5.1 NSGA-Ⅱ算法介绍 |
| 3.5.2 姿态优化模型求解的NSGA-Ⅱ算法设计 |
| 3.6 虚拟人作业姿态选优决策与舒适度评估 |
| 3.6.1 虚拟人作业姿态的选优决策 |
| 3.6.2 虚拟人作业姿态的舒适度评估 |
| 3.7 虚拟人作业姿态预测实例研究 |
| 3.7.1 人机因素偏好对作业姿态的影响 |
| 3.7.2 虚拟人体型大小对作业姿态的影响 |
| 3.8 实验验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 应用于虚拟样机环境下的可视性自动评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 观测物表面的网格划分 |
| 4.3 视域模型构建 |
| 4.4 网格可视类型的判别 |
| 4.5 可视性各影响因素的评估 |
| 4.5.1 视域因素的评估 |
| 4.5.2 物姿因素的评估 |
| 4.5.3 视角因素的评估 |
| 4.6 可视性的总体评估 |
| 4.6.1 可视性的总体量化评估 |
| 4.6.2 可视性的总体定性评估 |
| 4.7 可视性评估实例研究 |
| 4.7.1 支撑板装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.7.2 法兰盘装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.7.3 螺栓装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于分阶式力引导的自动装配定位方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装配仿真过程各阶段的描述 |
| 5.3 虚拟环境下的零件物理属性建模 |
| 5.4 面向装配过程仿真的物体位姿描述方法及控制策略 |
| 5.5 人机因素对装配引导定位的影响 |
| 5.5.1 目标估计位置计算 |
| 5.5.2 目标估计姿态计算 |
| 5.6 装配力与装配力矩计算模型的建立 |
| 5.6.1 装配空间漫游阶段 |
| 5.6.2 找孔阶段 |
| 5.6.3 半入孔阶段 |
| 5.7 接触力的计算 |
| 5.8 装配仿真流程 |
| 5.8.1 动力学和运动学方程的建立 |
| 5.8.2 仿真流程 |
| 5.9 基于分阶式力引导的零件装配定位实例研究 |
| 5.9.1 人机因素对产品可装配性的影响 |
| 5.9.2 结构因素对产品可装配性的影响 |
| 5.10 实验对比 |
| 5.11 本章小结 |
| 第六章 原型系统的实现与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统概述 |
| 6.2.1 系统硬件环境 |
| 6.2.2 系统软件环境 |
| 6.2.3 系统功能模型 |
| 6.3 系统应用实例 |
| 6.3.1 作业场景建模 |
| 6.3.2 作业姿态预测 |
| 6.3.3 人机工效评估 |
| 6.3.4 装配过程仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）融合有限元分析的产品装配精度预测与修配模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 考虑实际误差的虚拟装配模型表达方法研究现状 |
| 1.2.2 考虑形变的虚拟装配定位与装配精度预测研究现状 |
| 1.2.3 零件修配模拟与修配环选择评价技术研究现状 |
| 1.3 研究内容与组织框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 融合有限元数据的产品虚拟装配混合模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计与分析信息融合的产品混合模型数据结构定义 |
| 2.3 几何信息与零件变形有限元分析数据的关联融合 |
| 2.3.1 有限元模型节点集合与设计模型几何形状关联融合 |
| 2.3.2 基于混合模型配准的位置约束关联融合 |
| 2.3.3 基于引用机制的物理属性关联融合 |
| 2.4 虚拟装配混合模型关联融合应用实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 考虑装配形变的零件装配精度预测与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非薄壁结构件定位装配流程分析 |
| 3.3 基于配合特征节点计算的零件装配精度预测 |
| 3.3.1 零件面轮廓度预测评定方法 |
| 3.3.2 零件装配间隙预测评定方法 |
| 3.3.3 零件装配阶差预测评定方法 |
| 3.4 基于形变补偿的零件装配定位位姿优化方法 |
| 3.4.1 基于装配精度预测的零件位姿协调目标函数建立 |
| 3.4.2 形变零件装配定位位姿优化调整 |
| 3.5 考虑装配形变的零件装配精度预测与优化实例 |
| 3.5.1 热防护系统装配精度预测与位姿优化调整 |
| 3.5.2 汽轮机叶片装配精度预测与位姿优化调整 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于有限元仿真代理模型的修配方案设计与模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑形变误差的零件修配方案设计 |
| 4.2.1 基于装配尺寸链的零件修配量计算方法 |
| 4.2.2 面向零件修配的有限元仿真代理模型构建 |
| 4.2.3 基于响应面优化的零件修配方案设计 |
| 4.3 基于模糊综合评价的装配尺寸链修配环优选方法 |
| 4.3.1 装配尺寸链修配环选择评价指标体系构建 |
| 4.3.2 基于模糊综合评价的修配环选择决策 |
| 4.4 基于有限元仿真代理模型的零件修配模拟实例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 产品装配精度预测与修配模拟系统开发及应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 产品装配精度预测与修配模拟系统总体设计 |
| 5.2.1 产品装配精度预测与修配模拟系统总体架构设计 |
| 5.2.2 产品装配精度预测与修配模拟系统功能模块设计 |
| 5.3 产品装配精度预测与修配模拟系统核心功能模块开发 |
| 5.3.1 混合模型数据管理模块开发 |
| 5.3.2 虚拟装配精度预测模块开发 |
| 5.3.3 修配模拟模块开发 |
| 5.4 产品装配精度预测与修配模拟系统应用实例 |
| 5.4.1 原型系统在热防护系统装配中应用 |
| 5.4.2 原型系统在汽轮机叶片装配中应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）汽车主减速器装配规划与虚拟装配技术的研究与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 装配序列规划技术的研究现状 |
| 1.2.2 装配路径规划技术的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟装配仿真技术的研究现状 |
| 1.3 课题来源、研究目的及意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目的及意义 |
| 1.4 本文主要研究内容、拟解决的关键问题 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 拟解决的关键问题 |
| 1.5 本文技术路线 |
| 第2章 主减速器多工位装配序列规划研究 |
| 2.1 主减速器三维模型 |
| 2.2 主减速器装配序列规划信息的表达 |
| 2.2.1 装配信息矩阵 |
| 2.2.2 装配干涉矩阵 |
| 2.2.3 装配连接矩阵 |
| 2.2.4 装配工位矩阵 |
| 2.3 主减速器多工位装配序列评价方法 |
| 2.3.1 多工位装配序列规划评价体系 |
| 2.3.2 多工位装配序列规划评价指标求解 |
| 2.3.3 多工位装配序列综合评价 |
| 2.4 基于遗传帝国竞争混合算法的多工位装配序列规划 |
| 2.4.1 算法的改进 |
| 2.4.2 基于遗传算法的ASP求解过程 |
| 2.4.3 基于帝国竞争算法的ASP求解过程 |
| 2.4.4 基于遗传帝国竞争混合算法的装配序列规划 |
| 2.5 主减速器最优装配序列的确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 主减速器装配路径规划研究 |
| 3.1 问题的描述 |
| 3.2 装配环境的建立 |
| 3.2.1 装配环境建模 |
| 3.2.2 编码方式 |
| 3.2.3 成本矩阵 |
| 3.3 基于改进帝国竞争算法的装配路径规划 |
| 3.3.1 适应度函数的建立 |
| 3.3.2 建立初始帝国 |
| 3.3.3 殖民地同化 |
| 3.3.4 殖民地革命 |
| 3.3.5 殖民地增强 |
| 3.3.6 帝国竞争 |
| 3.4 实例验证与分析 |
| 3.5 基于约束的装配定位技术研究 |
| 3.5.1 装配零件几何约束的识别 |
| 3.5.2 装配约束的定位求解 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 主减速器虚拟装配系统的设计与开发 |
| 4.1 系统总体方案设计 |
| 4.1.1 系统开发软件、硬件选择 |
| 4.1.2 系统开发流程 |
| 4.1.3 系统总体架构 |
| 4.2 三维模型的预处理 |
| 4.2.1 模型的面数优化 |
| 4.2.2 模型的贴图渲染 |
| 4.3 人机交互技术 |
| 4.3.1 视线Gaze |
| 4.3.2 选取信息的反馈 |
| 4.3.3 手势交互与语音交互的设计与实现 |
| 4.4 碰撞检测技术 |
| 4.4.1 包围盒的建立 |
| 4.4.2 包围盒的实时更新 |
| 4.4.3 主减速器虚拟装配过程中的碰撞检测的实现 |
| 4.5 系统的场景设计 |
| 4.5.1 零部件及工装夹具观察场景设计 |
| 4.5.2 多工位虚拟装配场景设计 |
| 4.6 装配序列与路径的仿真验证 |
| 4.6.1 装配序列可行性的验证 |
| 4.6.2 装配路径的验证 |
| 4.7 系统的应用 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 全文的总结、创新点及研究展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 5.3 研究不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间获得的科研成果 |
| 附录A 主减速器装配信息矩阵 |
| 附录B 主减速器装配干涉矩阵 |
| 附录C 主减速器装配连接矩阵 |
| 附录D 主减速器装配工位矩阵 |
（10）基于虚拟装配技术的产品质量优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与目的 |
| 1.1.1 课题研究背景分析 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 虚拟装配研究现状 |
| 1.2.1 虚拟装配技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 装配质量评价方法国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 虚拟装配技术应用 |
| 2.1 虚拟装配技术相关理论 |
| 2.2 虚拟装配技术运用方法 |
| 2.2.1 建立仿真环境 |
| 2.2.2 虚拟装配工艺规划 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 虚拟装配序列规划与路径规划方法 |
| 3.1 装配体数模构建 |
| 3.1.1 装配层次化 |
| 3.1.2 装配关系化 |
| 3.2 虚拟装配序列生成方法 |
| 3.2.1 虚拟装配序列规划方法 |
| 3.2.2 装配体接触面简化 |
| 3.2.3 基于DELMIA的约束矩阵 |
| 3.2.4 自由干涉矩阵集成与拆卸矩阵 |
| 3.2.5 装配序列的生成 |
| 3.3 虚拟装配路径生成方法 |
| 3.3.1 拆卸法的装配路径规划方法 |
| 3.3.2 路径规划相关问题研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 虚拟装配综合评价方法研究 |
| 4.1 ISM综合评价指标体系的建立 |
| 4.1.1 装配并行度 |
| 4.1.2 装配稳定性 |
| 4.1.3 装配聚合性 |
| 4.1.4 装配重定向数 |
| 4.1.5 装配运动复杂性 |
| 4.2 虚拟装配综合评价方法 |
| 4.3 综合评价方法权重确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 虚拟装配综合评价系统 |
| 5.1 虚拟装配支持系统 |
| 5.2 综合评价系统的评价指标值计算 |
| 5.2.1 装配并行度 |
| 5.2.2 装配稳定性 |
| 5.2.3 装配聚合性 |
| 5.2.4 装配重定向数 |
| 5.2.5 装配运动复杂性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 综合应用实例 |
| 6.1 DELMIA数模建立 |
| 6.2 DELMIA装配方案生成 |
| 6.3 VASS综合评价 |
| 6.4 成本对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
四、虚拟装配环境体系结构的建模机制与分析设计（论文参考文献）
- [1]水轮机虚拟装配技术研究[D]. 巫青华. 东北电力大学, 2020(01)
- [2]复杂产品虚拟装配规划技术研究[D]. 徐小康. 东南大学, 2020
- [3]沉浸式虚拟装配过程仿真关键技术的研究[D]. 邴源. 浙江工业大学, 2020(02)
- [4]航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用[D]. 张婧怡. 电子科技大学, 2020(01)
- [5]轴桨虚拟装配工艺知识管理研究[D]. 周嘉伟. 武汉理工大学, 2020(08)
- [6]基于混沌模糊计算的动态手势交互研究[D]. 冯广宇. 北京邮电大学, 2020(01)
- [7]基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究[D]. 武维维. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [8]融合有限元分析的产品装配精度预测与修配模拟[D]. 陈瑞启. 浙江大学, 2020(06)
- [9]汽车主减速器装配规划与虚拟装配技术的研究与实现[D]. 熊雄. 武汉理工大学, 2020
- [10]基于虚拟装配技术的产品质量优化研究[D]. 钟彦恺. 沈阳大学, 2019(08)