基于物元標(biāo)識(shí)的虛擬裝配技術(shù)研究.pdf

1、近年，國(guó)家提出大力發(fā)展農(nóng)業(yè)裝備現(xiàn)代化，提升自主創(chuàng)新研發(fā)能力，為農(nóng)業(yè)向集約、高效型轉(zhuǎn)變提供重要支撐。提高農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)與研發(fā)手段、構(gòu)建先進(jìn)的創(chuàng)新平臺(tái)，同步提高效率與水平無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必要途徑之一。虛擬裝配技術(shù)對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、避免或減少物理模型制作、縮短裝配周期、降低裝配成本、提高裝配質(zhì)量和效率具有重要意義。但利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件進(jìn)行的虛擬裝配，主要依靠用戶手動(dòng)添加繁瑣的約束關(guān)系，并且在裝配組件形狀體征錯(cuò)誤時(shí)，無(wú)法適時(shí)更新重

2、新裝配，不能滿足復(fù)雜機(jī)械裝備數(shù)字化模型的快速裝配。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，本文對(duì)全部裝配信息表達(dá)進(jìn)行研究，提出一種可實(shí)現(xiàn)智能虛擬裝配和輔助標(biāo)識(shí)功能的人機(jī)交互平臺(tái)，主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)研究數(shù)字模型的全息物元標(biāo)識(shí)。結(jié)合系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的裝配與替換功能，明確數(shù)字模型虛擬裝配所需的全部信息，具體分為基本信息和裝配信息。為更加系統(tǒng)地研究復(fù)雜裝配體的裝配信息，提出數(shù)字模型裝配信息物元的概念，確定基本物元和裝配物元的組成，明確大豆平播機(jī)

3、的譜系拓?fù)鋵哟谓M成，制定語(yǔ)義編碼及標(biāo)識(shí)規(guī)則，并建立自定義裝配參考元素。
　　(2)基于CATIA的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，以Visual Basic為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，并使用Microsoft Access作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)一種基于數(shù)字模型物元標(biāo)識(shí)的人機(jī)交互平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)基本物元和裝配物元的提取與分析，將裝配語(yǔ)義信息轉(zhuǎn)化為裝配約束所需信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)插入零部件、創(chuàng)建裝配約束和保存數(shù)字模型等功能，智能完成虛擬裝配。
　　(3)實(shí)現(xiàn)同一拓?fù)鋵哟蝺?nèi)

4、的不同類(lèi)型部件模型替換，自動(dòng)刪除原部件模型，插入新部件模型，并根據(jù)標(biāo)識(shí)信息創(chuàng)建裝配約束。
　　(4)對(duì)于具有一定規(guī)模的數(shù)字模型庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)識(shí)工作十分繁重，因此，提出一種數(shù)字模型輔助標(biāo)識(shí)技術(shù)，自動(dòng)提取任何一般裝配體中的裝配信息，以全息物元標(biāo)識(shí)為基準(zhǔn)，將裝配信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)識(shí)所需信息，通過(guò)人機(jī)交互的方式，智能創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)裝配參考元素和自動(dòng)標(biāo)識(shí)。
　　(5)設(shè)計(jì)友好的智能虛擬裝配系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)人的認(rèn)知和計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算有機(jī)結(jié)合，

5、從而達(dá)到最優(yōu)的虛擬裝配效果。
　　(6)測(cè)試智能虛擬裝配、模型互換和輔助標(biāo)識(shí)技術(shù)的可行性和有效性，比較手動(dòng)人工創(chuàng)建模型和利用輔助標(biāo)識(shí)技術(shù)創(chuàng)建模型的區(qū)別和效率，并分別利用智能虛擬裝配系統(tǒng)裝配。
　　研究及測(cè)試結(jié)果表明:全息物元標(biāo)識(shí)規(guī)則及方法可以適用于大豆平播機(jī)及其他復(fù)雜機(jī)械裝備模型資源的標(biāo)識(shí)，具有普適性和通用性。全面、準(zhǔn)確且精簡(jiǎn)的全息標(biāo)識(shí)是智能虛擬裝配技術(shù)和輔助標(biāo)識(shí)技術(shù)有效性和可行性的基礎(chǔ)。基于全息標(biāo)識(shí)的智能虛擬裝配和重用功能