面向裝配設(shè)計的語義建模與一體化仿真技術(shù)研究.pdf

1、裝配設(shè)計作為產(chǎn)品設(shè)計的重要組成部分，通常是一個確立零件間相對位置關(guān)系、形成裝配體并確保裝配可行性的迭代設(shè)計驗證過程。在裝配方案存在問題時，通常需要利用CAD軟件重新設(shè)計并在虛擬裝配系統(tǒng)中進行裝配過程驗證，中間包含較多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與人機交互操作。另一方面，產(chǎn)品裝配完成后，對產(chǎn)品的運動特性和運動空間進行分析，需要在不同軟件中進行信息重定義，這都對產(chǎn)品開發(fā)進程造成影響。目前僅能接收CAD中固定裝配關(guān)系進行方案驗證的虛擬裝配系統(tǒng)，不能滿足裝配設(shè)計

2、與仿真一體化的要求。
　　為解決上述問題，本文研究將裝配設(shè)計、裝配過程仿真與運動仿真融入到虛擬裝配系統(tǒng)中，實現(xiàn)裝配設(shè)計與仿真一體化，從而減少裝配設(shè)計周期。具體工作包括如下幾點：
　　首先，為支持產(chǎn)品的裝配過程仿真與運動仿真，對零件的信息建模進行了研究。建立了包含裝配特性與物理特性的零件語義信息描述模型，在此基礎(chǔ)上，提出了基于STEP模型的零件信息統(tǒng)一定義方法，并以XML對定義結(jié)果進行描述。
　　其次，對零件裝配關(guān)系動態(tài)

3、構(gòu)建的裝配過程仿真進行了研究。提出了基于語義的裝配過程中裝配對象的確定、裝配位置的推理、幾何約束的構(gòu)建解算與導(dǎo)航及裝配關(guān)系的動態(tài)構(gòu)建等裝配過程的推理方法，支持無固定裝配關(guān)系的各個零件至最終產(chǎn)品的完整虛擬裝配過程仿真。
　　再次，研究在虛擬系統(tǒng)中對完成裝配的產(chǎn)品進行運動學(xué)仿真。提出了基于語義信息的剛體對象及運動副的描述與自動生成方法，基于Bullet物理引擎建立物理場景，進行實時運動學(xué)求解，實現(xiàn)產(chǎn)品的運動學(xué)仿真和運動空間實時檢驗。<