創(chuàng)新機(jī)械運(yùn)動方案拼裝虛擬實(shí)驗(yàn)平臺研究與開發(fā).pdf

1、機(jī)械學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)械專業(yè)教學(xué)的重要內(nèi)容,機(jī)械專業(yè)教學(xué)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程的基本理論的同時(shí),還必須具備實(shí)際操作能力和創(chuàng)新性,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是鍛煉及培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的有效方法。然而,傳統(tǒng)的實(shí)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求,難以激發(fā)學(xué)生在機(jī)械課程學(xué)習(xí)中的興趣。對機(jī)械學(xué)科虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的研究為解決上述問題提供了一條有效途徑。
　　機(jī)械運(yùn)動方案拼裝實(shí)驗(yàn)是機(jī)械學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,目的在于加深學(xué)生對于機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動原理的理解?，F(xiàn)有

2、的機(jī)械運(yùn)動方案拼裝虛擬實(shí)驗(yàn)普遍存在著實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)固定,往往針對教學(xué)的個(gè)例,且運(yùn)動仿真功能單一等局限性。對虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)自由拼裝,以及快速進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的方法進(jìn)行研究,形成虛擬實(shí)驗(yàn)平臺,有利于推廣機(jī)械運(yùn)動方案拼裝實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用。
　　本文在分析虛擬環(huán)境下實(shí)現(xiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)裝配操作以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的現(xiàn)狀與不足的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了以下研究:
　　首先,研究了實(shí)現(xiàn)虛擬裝配過程中裝配約束動態(tài)識別的虛擬構(gòu)件的建模方法,提出了基于約束特征的建模方

3、法,建立了機(jī)械運(yùn)動方案拼裝實(shí)驗(yàn)中所需構(gòu)件的信息模型并形成構(gòu)件庫。
　　其次,提出了一種支持裝配關(guān)系動態(tài)創(chuàng)建的基于裝配約束動態(tài)識別的虛擬裝配實(shí)現(xiàn)方案,在虛擬裝配過程中對構(gòu)件間的可實(shí)現(xiàn)裝配的約束特征進(jìn)行識別和配對,獲得配對結(jié)果后,通過相應(yīng)的映射準(zhǔn)則生成構(gòu)件間的裝配約束信息,實(shí)現(xiàn)構(gòu)件間的自由組合和裝配操作。
　　再次,結(jié)合Bullet運(yùn)動學(xué)仿真開發(fā)包,研究了實(shí)現(xiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)裝配信息模型與運(yùn)動學(xué)仿真邏輯模型間的映射方法,在完成機(jī)構(gòu)裝配操