三维运动模拟平台总体设计
智慧校园三维实景平台设计
智慧校园三维实景平台设计目录第一章概述 (2)第二章核心技术 (2)2.1 倾斜摄影技术 (2)2.2 地理信息系统技术 (2)2.3 LOD技术 (2)第三章系统架构 (3)3.1 系统功能 (3)3.2 实景功能 (3)3.3 分析功能 (5)3.4 应用功能 (7)第一章概述三维实景平台（以下简称“平台”）为用户提供一种身临其境的现场信息体验模式。
通过实景拍摄制作模型，直观且真实地还原现场风貌；通过模型加载和漫游，使用户沉浸于现场体验；同时，通过开发集成业务数据和流程，可实现在真实场景下的规划、建设及精细化管理。
第二章核心技术2.1倾斜摄影技术倾斜摄影是指由一定倾斜角的航摄相机所获取的影像。
倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。
并通过倾斜摄影建模技术生成倾斜摄影模型，以此生成基于真实影像纹理的高分辨率实景三维模型。
2.2地理信息系统技术地理信息系统是以采集、储存、管理、显示和分析地球表面与空间、地理分布有关的数据的综合计算机信息系统，是一种分析和处理海量空间数据的技术。
地理信息系统与地图学、测绘学、地理学、信息系统、遥感技术以及全球定位系统（GNSS）等相关技术领域结合在一起，形成了现代技术与传统科学结合一门多方向、跨学科的研究领域。
这些学科的发展为GIS产业的进步注入了新的元素，提供了更好的方法和可行性技术。
2.3LOD技术细节层次模型，LOD技术在不影响画面视觉效果的条件下，通过逐次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性，从而提高绘制算法的效率。
该技术通常对每一原始多面体模型建立几个不同逼近精度的几何模型。
与原模型相比，每个模型均保留了一定层次的细节。
在绘制时，根据不同的表准选择适当的层次模型来表示物体。
LOD技术具有广泛的应用领域。
目前在实时图像通信、交互式可视化、虚拟现实、地形表示、飞行模拟、碰撞检测、限时图形绘制等领域都得到了应用，已经成为一项要害技术。
三维运动模拟平台总体设计
三维运动模拟平台总体设计为实现对某型光电跟踪器的动态跟踪性能的测试，设计了一种可以实现方位、俯仰和垂直直线运动的模拟运动平台，角位置精度达到15″，线位置精度达到0.01mm。
标签：运动模拟；结构设计；机构设计1 引言动态角跟踪精度检测装置由被试系统、多波段点源目标发生器系统（以下简称“目标发生器”）、运动模拟平台及总控制系统四个部分组成，图1为动态角跟踪精度检测装置系统组成原理框图。
其中的运动模拟平台可以完成方位、俯仰和垂直直线运动。
2 目标运动平台目标运动平台包含圆弧导轨副（含驱动传动机构）、目标固定支撑台面（俯仰U型框）、俯仰/升降二维运动机构、平台三维（俯仰、升降及滑动）伺服驱动系统、平台运动控制系统等5部分组成，图2为运动平台组成框图。
导轨为目标平台的方位运动轨迹，围绕着圆弧导轨的圆心转动，形成方位视线角速度变化；目标固定支撑台面负载目标发生器在进行沿圆弧导轨水平运动的同时，通过俯仰和高低二维运动机构带动目标发生器进行自身的位置运动，形成复合俯仰方位视线角速度变化，进而模拟目标在空域范围内的位置信息，以便对被测系统进行测试及仿真。
2.1 运动平台功能平台本身具备三个运动自由度，目标发生器安放于运动平台的俯仰框上，平台依据操作者规划的运动路径，带动目标模拟系统形成相对被测试系统的方位、俯仰两个自由运动并保证目标光轴实时指向被测系统成像面中心，模拟真实环境下目标的运动特性，以便被测系统进行跟踪，分述如下。
2.1.1 模拟目标的方位运动整套设备在以GDX塔的转轴中心为圆心的圆弧导轨上运动，实现方位角度变化的模拟，由于被测系统及圆弧导轨都以GDX塔的转轴中心为圆心，可以实现旋转中心重合，所以可以保证目标在导轨上运动时，被测系统光轴可以始终跟随着目标发生器的光轴，且在某一视场可观测到多波段点源目标；2.1.2 模拟目标的俯仰运动升降机构为沿圆弧导轨运动的一套直线升降机构，带动目标发生器升降，与俯仰运动机构产生相应的俯仰视线角角度变化，以便测试时被被测系统对目标进行搜索或跟随。
ProENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统
1、引言产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类，在机械、汽车行业中，创新设计较少，大量的是变型设计，也就是在原有产品的基础上，按市场需求进行局部换型和调整、重组。
变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源，具有很强的灵活性和适应性，这也就要求企业实施平台化战略。
卡车是一种多品种、多系列的产品，新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。
卡车性能主要取决于底盘，卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。
同时，底盘作为平台战略的主要对象，它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。
车辆的总布置是整车开发的基础，其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。
现惯用的是二维平面方法，它要求总布置人员素质要高，必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细，总布置过程当中要基本完成全部部件的布置，部件设计人员不独立进行部件的布置。
这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑，一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾；缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解，对零部件掌握程度高，否则由于部件人员介入晚，一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。
针对汽车总布置的性质和特点，结合企业实际，以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发，研制了卡车底盘总布置设计系统，同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路，使该系统操作简单，设计过程直观、高效，适用于轻卡底盘变型设计与开发。
2、Pro/ENGINEER软件Pro/ENGINEER是美国PTC公司（Parametric Technology Corporation，参数技术公司）开发的三维造型设计系统，它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念，为工业产品设计提供完整的解决方案，成为当今世界机械CAD领域的新标准，广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。
毕业设计(论文)-空间3-rps并联机构的运动分析与仿真[管理资料]
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毕业设计（论文）题目：空间3-RPS并联机构的运动分析与仿真题目类型：论文型学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化年级：级学号：学生姓名：指导教师：日期： 2010-6-11摘要3-PRS并联机构是空间三自由度机构，该机构具有支链数目少、结构对称、驱动器易于布置、承载能力大、易于实现动平台大姿态角运动等特点，目前已在工程中得到成功应用。
本文基于空间机构学理论，对3-RPS并联机构进行了相关的运动学分析。
在对机构结构分析的基础上，对机构的输出位姿参数进行了解耦分析，得到了机构输出参数间的解耦关系式；用解析法推导了机构的位置反解方程；用数值法实现了机构的位置正解；依据驱动副行程、铰链转角、连杆尺寸干涉等限制因素确立约束条件，利用极限边界搜索算法搜索了3-PRS并联机构的工作空间，分析了该机构工作空间的特点，并进行了工作空间体积计算。
最后基于ADAMS软件平台，建立了3-RPS并联机构的三维实体简化模型，对3-RPS并联机构的运动进行了仿真。
本文的研究为3-RPS并联机构的结构设计与应用提供了参考。
关键词：3-PRS并联机构；位置正解；位置反解；工作空间；运动仿真ABSTRACT3-PRS parallel mechanism is a three degrees of freedom of space agencies, the agency has a small number of branched-chain, structural symmetry, the drive is easy layout, carrying capacity, easy to implement a large moving platform attitude angle motion and other characteristics, has been successfully applied in engineering . Based on the theory of space agencies, on the 3-RPS parallel mechanism was related to kinematics analysis. In the analysis of the structure, based on the position and orientation of the body of the output parameters of the decoupling analysis, the decoupling of the output parameters of the relationship; analytic method derived by inverse position equations institutions; achieved by numerical methods body forward position; based driver Vice trip, hinge angle, rod size interference and other constraints set constraints, using the limit boundary search algorithm for searching for the 3-PRS parallel mechanism of the working space, analysis of the sector space characteristics, and a working space of volume. Finally, based on ADAMS software platform, the establishment of the 3-RPS parallel mechanism of three-dimensional solid simplified model of 3-RPS parallel mechanism of the movement is simulated. This study for the 3-RPS parallel mechanism structure provides a reference design and application.Key word: 3-PRS parallel mechanism; forward position;inverse position;workspace ;motion simulation.目录摘要IIABSTRACT III前言VII第1章绪论1课题研究的意义 1并联机构简介 2并联机构的国内外发展现状 3少自由度机构介绍 6少自由度的研究意义 6少自由度并联机构的研究现状 (6)本文主要研究内容7第2章并联机构的组成原理及运动学分析 (9)引言9并联机构自由度分析9并联机构的组成原理10并联机构的研究内容11运动学分析11工作空间分析12本章小结13第3章3-PRS并联机构位置分析14引言14空间3-RPS并联机构14机构组成143-RPS并联平台机构的位姿描述 (15)3-RPS并联平台机构位姿解耦 (19)3-RPS并联平台机构的位姿反解203-RPS并联平台机构的位置正解23本章小结：25第4章3-RPS并联机构的工作空间分析 (26)引言263-RPS并联平台机构的工作空间分析 (26)机构的运动学约束263-RPS并联机构工作空间边界的确定 (28)工作空间分析算例29工作空间体积的计算方法29本章小结30第5章3-RPS并联机构的仿真与应用 313-RPS并联机构的的三维建模31ADAMS软件介绍313-RPS并联机构的建模313-RPS并联机构的运动仿真323-RPS并联机构的应用34本章小结37总结与体会38谢辞39参考文献40前言机构的发明与发展同人类的生产、生活息息相关，它促进着生产力的发展、生产工具的改进和人类生活水平的不断提高。
三维仿真模拟训练系统(一)2024
三维仿真模拟训练系统（一）引言概述：三维仿真模拟训练系统是一种利用计算机技术和三维建模技术构建的虚拟训练环境，旨在通过模拟真实场景和情境，提供具有实战性的训练资源，以帮助训练对象提升技能水平和决策能力。
本文将对三维仿真模拟训练系统进行详细介绍，包括其原理、功能、应用领域、优势和未来发展方向。
正文内容：1. 原理1.1 数学模型：三维仿真模拟训练系统基于一系列数学模型，包括几何模型、物理模型、运动学模型等，通过对现实物体和运动过程进行建模和仿真，实现真实感观的模拟效果。
1.2 传感器技术：通过结合传感器技术，三维仿真模拟训练系统能够准确捕捉和反馈训练对象的动作和表现，以实时调整仿真环境和提供即时反馈，增强训练的针对性和实用性。
2. 功能2.1 场景模拟：三维仿真模拟训练系统能够模拟各种真实场景，如战场环境、航天飞行、医疗手术等，让训练对象在虚拟环境中感受到真实场景的复杂性和压力，提高应对复杂情况的能力。
2.2 交互体验：通过交互设备，训练对象可以与虚拟环境进行互动，进行各种操作和实验，同时系统能够根据训练对象的操作和反馈进行实时调整，提供个性化的训练体验。
2.3 数据分析：三维仿真模拟训练系统具备数据采集和分析功能，能够记录和分析训练对象的行为数据，包括反应时间、准确度等指标，为训练评估和改进提供数据支持。
2.4 多人协作：系统支持多人模式，多个训练对象可以在同一虚拟环境中进行训练，并进行协作和协同训练，提高团队合作能力和沟通协调能力。
2.5 定制开发：三维仿真模拟训练系统具备定制开发功能，可以根据不同的训练需求和应用领域进行定制化开发，提供个性化的训练方案和功能模块。
3. 应用领域3.1 军事训练：三维仿真模拟训练系统在军事领域得到广泛应用，可以模拟战场环境、武器操作等，提升作战能力和战时决策能力。
3.2 航空航天：在航空航天领域，三维仿真模拟训练系统能够提供飞行模拟、航天器操作等训练，培养飞行员和宇航员的技能和心理素质。
六自由度汽车驾驶运动模拟器设计
摘要汽车驾驶模拟器是一种用于汽车产品开发、“人—车—环境”交通特性研究或驾驶培训的重要工具。
近年来，由于具有安全性高、再现性好、可开发性强、成本低等显著特点，研究开发驾驶模拟器已经成为国内外一个重要发展方向。
本文在查阅国内外大量资料的基础上，结合老师的研究课题主要对六自由度汽车驾驶模拟器液压系统部分进行设计。
六自由度汽车运动模拟器采用液压伺服阀控制液压缸来驱动模拟平台的运动，以实现汽车驾驶模拟器运动姿态模拟。
本文主要进行机械机构的设计、液压伺服系统设计、液压泵站设计和液压缸的设计等。
通过模拟器的机构设计和驱动液压伺服系统设计，结合电气系统能够实现汽车在不同运行状态的模拟，当驾驶员坐在驾驶舱系统的座椅上进行模拟驾驶时，完全能够感受到实际汽车驾驶的各种体感，为实车训练驾驶提供了可替代的模拟平台；本设计也为今后的进一步研究及其在娱乐模拟器、动感电影等产业的实际推广和应用方面奠定了基础。
关键词：汽车驾驶模拟器六自由度运动平台液压伺服系统运动姿态控制AbstractThe Automobile-driving i an important tool which used for the development of auto mobile product and the study of the transportation characteristics of “man-car-environment”or the driver training .In recent years, the study of the automobile-driving simulator used for development has become an important development direction in the world because of the notable characteristics of high safety, well reappearance of scene, easy to develop and low cost.This article is based on searching the large quantity of information about at home and abroad, and combines with the tea cher’s research task which mainly designs the part of 6-dof driving Simulator of hydraulic system .The 6-dof motion simulator adopts valves of hydraulic servo to control actuator to drive the movement of driving simulation platform, and to achieve the movement posture simulation of the automobile driving simulator. This article is mainly about the designing of machine, the system of hydraulic servo, hydraulic pump station, and actuator and so on.According to the designing of agencies of simulator and hydraulic servo system, it can combines the electrical system which can bring out the imitation of cars in different movement conditions, when the driver simulating drive on the seat of cockpit system, you can feel the feeling of driving a true car, and it also offer the simulator platform which can be replaced for true driving training. At the same time, this designing is also establishes for the further researches and the practice extension and use.Keywords:Driving-automobile simulator, 6-dof of motion platform, the system of hydraulic servo, the control of campaign attitude目录1绪论 (1)引言 (1)国内外发展现状 (2)1.2.1国内外研究和发展概述 (2)1.2.2驾驶模拟器的应用和发展 (3)课题任务 (5)论文的主要研究内容 (5)2 运动学及力学分析 (6)六自由度运动模拟器机构位置反解 (6)2.1.1坐标系的建立 (6)2.1.2广义坐标定义 (6)2.1.3坐标变换矩阵 (7)2.1.4液压缸铰支点坐标的确定 (8)2.1.5位置反解 (10)六自由度运动模拟器机构位置正解 (11)静力学分析 (11)3 机械及液压部分设计 (12)运动模拟平台的设计 (12)3.1.1液压缸内壁D活塞杆直径d的计算 (12)3.1.2液压缸壁厚和外径的计算 (14)3.1.3缸盖壁厚的确定 (14)3.1.3液压缸工作行程的确定 (15)3.1.4缸体长度的确定 (15)3.1.5液压系统的计算 (15)液压泵站 (17)铰链的设计 (18)执行机构单元组成 (21)电液伺服控制单元与液压系统 (22)反馈单元 (23)4 电气部分设计 (24)电气原理及接口设计 (24)4.1.1MCS-51系列单片机的引脚及其功能 (24)4.1.2单个电液伺服液压缸位置控制电路设计 (26)4.1.3扩展电路 (26)电气原理图 (27)5 结论 (28)本文结论 (28)本文研究工作的不足 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论引言驾驶模拟器是一种用于汽车产品开发、“人－车－环境”交通特性研究或驾驶培训的重要工具。
《Maya三维动画制作》精品课程整体设计
（二）课程教学目标设计
1.课程教学目标体系
本课程的总体教学目标是：
使学生熟练掌握Maya动画制作的基本知识和基本 技能，培养学生全面掌握三维建模、曲面建模、材质 编辑、灯光、摄像机、渲染、动力学、角色动画等技 术，培养学生影视广告、影视特效、建筑动画、栏目 包装等制作能力，培养学生良好的职业素质及创新精 神及团队合作意识。
本课程的前导课程有《素描与色彩》、《Photoshop平面图 像处理》、《动画概论》、《Flash二维动画制作》等课程，后 续课程有《影视后期制作》等。
二、课程教学设计
（一）课程设计的理念与思路
1．课程设计的理念：
（1）以影视动画制作能力培养为重点，面向行业企业， 实现课程教学内容的整合以及与实验实训教学的有机统一； （2）创新工学结合方式，引入企业优秀教学资源，以 项目导入教学案例，全面激发学生学习兴趣及主动性，全 面强化实践教学环节； （3）突破专业基础课与专业课界限，实现其教学内容 的有机整合，突出学生核心职业能力的培养。
《Maya三维动画制作》精品课程
一、课程的性质与作用 二、课程教学设计 三、教学队伍介绍 四、教学环境、设施和实训实习条件 五、教学效果 六、课程特色与创新
一、课程的性质与作用
Maya是由美国Autodesk公司推出的著名三维建模和动画 软件，是世界上最为优秀的三维动画和制作软件之一，它包 含了建模、合成、视觉效果及动画等功能，可以在多种硬件 平台上实现电影、游戏等动画及效果的制作 ，特别适合制作 角色动画及影视作品，它已成为专业人士在三维设计与制作 领域中的首选工具软件之一。 Maya可以大大提高电影、电视、游戏等领域开发、设计、 创作的工作流效率，同时改善了多边形建模，通过新的运算 法则提高了性能，多线程支持可以充分利用多核心处理器的 优势，新的HLSL着色工具和硬件着色API则可以大大增强新 一代主机游戏的外观，另外在角色建立和动画方面也更具弹 性。 事实上，由于Maya三维动画软件的强大功能及作用以及 其在业界内的巨大影响，因此，《Maya三维动画制作》课程 必然成为动漫设计与制作等相关专业的骨干课程。
基于串联机构的三自由度运动平台设计与仿真分析_于鹏
4 仿真分析
实际汽车行驶过程中，绝大多数运动可看成侧翻、俯仰、竖 直平动三个分运动的合成运动。为使驾驶感受更加逼真，沉浸感 更强，对汽车运动过程中的各种状况进行分析转化。由于本机构 为串联机构，各运动互不影响，故分别对各自由度驱动电机进行 驱动设置，仿真测试平台模拟汽车爬坡、下坡、转弯、加速和减速 等运动的性能。
王培俊，（1962-），女，浙江宁波人，博士，教授，主要研究方向：数字化设计与检测、VR、CAD 技术等
第1期
于 鹏等：基于串联机构的三自由度运动平台设计与仿真分析
181
器设计要求各自由度行程大于汽车正常运动的运动幅度，设计其 竖直升降行程不低于 90mm，侧翻角度不小于 20°，俯仰角度不小 于 30°[3]。从机构的拓扑结构出发，通过分析各自由度运动特点，列 举出所有满足约束条件的可选构型，逐一分析可选构型的机构特 性，最终选出最佳构型。
步带—滚珠丝杠—丝杠螺母和升降台，实现由电机转动到升降平
动的功能。其中滚珠丝杠导程为 5mm，则平台升降位移 d1 与升降
减速机转动角位移 n1 的关系为：
d1=
n1 2π
×5
（1）
为增加动感体验、提高驾驶舒适性，在座椅与座椅安装台之
间添加减震装置。仿真时在虚拟样机中的座椅和安装台之间添加
图 1 串联运动平台结构图 Fig.1 Structure of the Series Motion Platform
建或衍生新零件。装配完成后得到三自由度串联运动平台的三维 数[6]。测量数据，如图 3 所示。
三维港口航道与海岸工程仿真实训平台软件需求说明需要满足的
三维港口航道与海岸工程仿真实训平台软件需求说明一、需要满足的使用功能要求：1.三维航道工程仿真实训功能模块1.1三维航道工程总览仿真:包含三维虚拟现实全景船闸工程及船舶过闸过程、虚拟现实全景航道疏浚工程、虚拟现实全景航道整治工程；1.2船闸工程总览仿真：通过三维虚拟现实全面展示内河船闸的生产过程，具有固定镜头展示、语音解说、自由漫游等功能。
1.3典型船闸闸门仿真：三维船闸仿真实训中，需要重点对当前三类典型船闸闸门的形态进行动态运作展示，并对三类闸门结构做三维细化，并配置使用情行、优缺点等说明。
1.4典型船闸输水系统仿真：三维船闸仿真实训中，需要针对典型船闸输水系统进行构造的详细讲解展示，到达能使受训者了解船闸输水系统的构造、设计要点，展示船闸输水系统工作状态。
1.5船闸施工过程详细展示：对典型船闸施工过程进行全面的三维展示与解说，包括围堰施工、基坑开挖、闸墙施工、闸门施工等过程。
1.6航道疏浚工程仿真：通过三维虚拟现实全面展示典型航道疏浚工程的过程，具有固定镜头展示、语音解说、自由漫游等功能。
1.7航道疏浚施工工艺仿真：三维航道疏浚仿真实训中，需要对针对河道与海港的不同，展现不同的疏浚工艺，同时动态解说、展示疏浚施工设备。
1.8航道疏浚过程仿真：三维航道疏浚仿真实训中，针对近海工程，对疏浚工程的方量计算、疏浚步骤、疏浚验收标准等环节进行详细的动态展示与说明。
1.9航道疏浚施工过程详细展示：对典型的航道疏浚过程进行全面的三维展示与解说，包括疏浚原因、疏浚过程、疏浚水下效果、疏浚泥土运输等过程。
1.10航道整治工程仿真：通过三维虚拟现实全面展示典型航道整治工程的过程，具有固定镜头展示、语音解说、自由漫游等功能。
1.11航道整治施工过程详细展示：对典型的航道整治施工过程进行全面的三维展示与解说，包括整治原因、整治过程、整治水下效果、整治施工设施设备应用等过程。
2.三维海岸工程仿真实训功能模块2.1港池水域工程仿真：通过逼真的三维海岸工程虚拟现实环境，将海岸工程涉及的水域工程进行实景漫游讲解与展示；同时对港口码头前沿水域内的功能划分进行展示，认识熟知港口海岸水域的水工建筑设施及布局情况。
数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现
数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现虚拟装配系统以装配对象的三维实体模型为基础，在计算机上对装配操作的全过程进行仿真，真实地模拟和展示产品的相关特性。
虚拟装配系统的作用主要有：在设计和制造阶段，可以通过仿真环境优化产品设计，避免或减少产品实际加工中的反复试制或改进；在装配阶段，可以通过虚拟环境模拟装配过程，利用计算机对装配序列、装配路径的规划进行验证和纠错，从而降低装配成本；将虚拟装配与实际装配相结合，创建沉浸、半沉浸的虚拟环境，对于培训和教学而言，可以提高装配操作人员的工作效率。
数控机床刀架是数控车床的执行机构，是重要的功能部件，它在一定程度上标志着数控车床的技术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关。
通过虚拟装配仿真系统可以更加安全、高效地掌握数控机床刀架的工作原理和装拆方法，对于数控机床的检测和故障维修具有重要意义。
LDB4数控机床刀架为经济型数控车床电动刀架，在加工制造业具有广泛的应用场合。
本文以LDB4数控机床刀架的虚拟仿真为背景，以虚拟装配培训为目标，利用虚拟现实技术原理，为产品装配过程的设计、规划和运动仿真分析构建一个实用的平台。
这个系统可通过人机交互的方式，对装配体进行模型展示、装配序列和装配路径的模拟，同时可结合分析验证装配序列的可行性与合理性。
1 系统功能模块及总体框架1.1 开发环境的选择EON Studio是一种虚拟现实环境生成工具，可以依据使用者的意图，研发实时3D应用程序。
本文选用VC++6．0与EON Studio相结合，进行交互式虚拟装配仿真系统的开发。
所设计的数控机床刀架虚拟装配系统，主要应用于教学，系统在满足虚拟装配仿真的基础上，易学易用，操作简便灵活，并具备可拓展的功能。
1.2 系统的构成构建虚拟仿真系统的主要任务是实现数控机床刀架三维可视化模型的展示，按照合理的装配序列和装配路径进行运动仿真和人机交互操作训练。
本文所建立的交互式虚拟装配仿真系统主要包括三维模型创建模块、模型导入模块、装配仿真模块、人机交互模块、功能集成模块。
毕业论文(设计)基于ug的家电(风扇)三维造型设计及动态仿真
诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：年月日毕业设计任务书设计题目：基于UG的家电(风扇)三维造型设计及动态仿真系部：机械工程系专业：机械电子工程学号：112012129学生：指导教师（含职称）：(副教授) (助教)1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解UG在机械设计方案比选、结构刚度分析等方面的设计规范、计算方法及设计思想等内容，为学生在毕业后从事机械技术工作打好基础。
2．主要任务（1）对电风扇的基础零件三维绘制。
（2）对电风扇基础零件进行装配，完成装配体。
（3）利用三维建模、装配约束、干涉检测等功可以对电风扇运动仿真。
（4）对虚拟装配理论和关键技术进行研究。
（5）按照学院毕业设计说明书撰写要求，写出设计说明书一份。
3．主要参考资料[1] 张继春，杨建国.装配设计与运动仿真[2] UG运动仿真教程[EB/OL].[3] 郑伯学，吴俊海. 现代制造环境下的CAD技术[J].煤矿机械.2006,09 4．进度安排审核人：基于UG的家电(风扇)三维造型设计及动态仿真摘要：计算机技术和计算机图形学的不断发展，三维CAD/CAM/CAE集成化软件被广泛使用于制造业。
与传统的装配设计相比，虚拟装配技术可以满足并行工程的要求，实现产品可装配的设计，及时发现产品设计中的问题，提高装配质量和装配效果。
[1]课题研究的是在UG软件设计平台上完成风扇的三维造型设计。
立式电风扇的外形结构较为复杂，如果用传统的CAD绘图软件设计非常困难，UG可以使轻松解决这个问题，UG 软件具有很强大的实体造型、曲面造型、虚拟产品装配仿真、工程图生成等功可以。
论文以从实物到模具的逆向设计过程论述了风扇虚拟设计中的关键环节。
关键词：三维造型设计，虚拟装配，运动仿真Three dimensional modeling and dynamic simulation of home appliances（fan）based on UGAbstract：The continuous development of computer technology, three-dimensional CAD/CAM/CAE integration software is widely used in manufacturing. Compared with the traditional assembly design, virtual assembly technology to meet the requirements of concurrent engineering, the design of their products can be equipped with timely detection of problems in product design, improve the assembly quality and assembly efficiency.This thesis based on UG product design platform for the fan completed the three-dimensional design. The shape structure of vertical electric fan is very complex, if using the traditional CAD drawing software to design will be very difficult, UG can easily solve this problem, the UG software has powerful functions of solid modeling, surface modeling, virtual assembly simulation, engineering drawing and others. This paper discussed the key link of fan that using reversal design progress from the physical to the mold in virtual design.Keywords: 3D modeling design, simulation assembly, movement simulation目录1绪论 (1)1.1 三维造型设计的现状和发展前景 (1)1.2 常用三维造型软件的了解 (1)1.3 UG软件了解的 (2)1.4 论文研究的内容和意义 (2)2基于UG的风扇设计 (3)2.1 电风扇的发展现状 (3)2.2 UG在产品中的设计思路 (3)2.3 电风扇的建模设计分析 (3)2.3.1 电风扇的虚拟装配了解的 (3)2.4 电风扇主要零件的建模绘制 (4)2.4.1 电风扇前罩的绘制 (4)2.4.2 电风扇后罩的绘制 (7)2.4.3 电风扇叶片的绘制 (9)2.4.4 电风扇后座的绘制 (15)2.4.5 电风扇底盘的绘制 (20)2.4.6 电风扇支架模块的绘制 (23)2.4.7 电风扇操作面板的绘制 (28)2.4.8 电风扇其他零件的绘制 (32)2.5 电风扇的装配体建模及爆炸图 (33)2.5.1 装配风扇本体 (33)2.5.2 电风扇的爆炸图及干涉分析 (35)3动态仿真 (36)3.1 关于动态仿真 (36)3.2 电风扇的动态仿真 (36)4结论与展望 (38)4.1 结论 (38)4.2 不足之处及展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1绪论利用三维建模软件进行设计，给许多行业带来了翻天覆地的变化，尤其是制造业。
网络三维虚拟校园仿真平台设计构想
三维平台技术设计方案
目录一．三维地图平台系统总体设计 (6)设计要求 (6)设计原则 (6)1.成熟性和先进性原则 (7)2.完备性和适用性原则 (7)3.开放和标准性原则 (7)4.一致性原则 (7)5.可靠性和安全性 (7)6.现势性 (8)7.灵活性 (8)8.可扩充性 (8)技术路线 (8)架构设计 (11)1.体系架构 (11)2.软件架构 (12)（1）地理信息系统软件 (13)（2）数据库软件系统 (13)（3）服务器操作系统 (14)（4）并发数与响应时间 (14)3.系统物理架构 (14)二．三维数据建设 (16)图形数据采集合成 (16)1.数据标准 (16)（1）精细采集 (16)（2）简单采集 (17)2.流程描述 (17)3.采集目标 (18)4.采集范围 (19)5.采集方式 (19)（1）航测数据采集、高程数据采集 (19)（2）外业纹理数据采集以及野外调绘记录 (20)（3）内业三维模型数据的建立 (20)（4）影像数据的修改和纠正 (20)（5）DEM数据的修改 (21)（6）三维场景数据的合成 (21)（7）属性数据的录入 (21)6.采集器材 (21)三维模型数据建立 (22)1.建模标准 (22)（1）数学精度需求 (22)（2）模型精度需求 (23)2.建模工具 (24)3.模型制作及导出 (25)（1）立体模型的生成 (26)（2）立体图模型的材质处理及贴图 (29)（3）立体模型的修改 (34)（4）立体模型的导出 (37)4.质量控制 (37)（1）质量控制措施及标准 (37)（2）过程控制流程 (37)（3）质量检查规范 (38)（4）模型检查工具 (38)5.效果控制 (38)（1）原有效果分析 (38)（2）外观还原标准 (38)（3）结构还原标准 (38)（4）效果控制措施 (39)信息数据采集入库 (39)1.采集目标 (39)2.采集范围 (39)3.采集流程 (40)4.数据规范 (40)（1）数据内容 (40)（2）数据格式 (41)5.数据导入 (41)6.数据匹配生成 (41)三．数据库设计 (42)数据库设计原则 (42)1.标准化 (42)2.一致性 (42)3.范式设计 (42)4.完整性 (42)5.有效性 (43)6.安全性 (43)7.可扩展性 (43)8.兼容性 (43)数据建库 (44)1.建库标准 (44)（1）数据标准 (44)（2）操作标准 (44)2.数据库建设方案 (45)3.数据采集与更新机制 (46)逻辑结构设计 (46)数据管理 (47)1.版本控制 (47)2.多尺度空间数据的统一管理 (48)3.尺度矢量数据的组织与管理 (48)4.多尺度栅格数据的组织与管理 (49)5.分布式数据的联动管理 (49)数据库设计中的关键技术 (50)1.历史数据管理 (50)2.数据查询速度 (51)数据库安全管理 (51)1.用户管理 (52)2.日志管理 (53)3.备份与恢复 (53)4.存储安全 (53)接口设计 (54)1.接口设计要求 (54)2.所需开发的接口 (56)（1）应用接口 (56)（2）通讯接口 (57)（3）校正接口 (57)（4）扩展预留接口 (57)四．三维地图平台设计 (58)前台功能设计 (58)1.地图基本操作功能 (58)2.用户交互功能 (59)（1）地图便签 (59)（2）地图导航 (60)（3）二三维地图切换 (60)（4）测距与测面 (61)（6）地图标注 (62)（7）地图图层设置 (62)（8）地图纠错 (63)（9）标志性建筑物三维查看功能 (63)3.三维地图黄页功能 (65)（1）企事业信息展示 (65)（2）企事业周边信息查询 (66)（3）企事业单位入驻 (67)4.搜索功能 (68)（1）地图搜索 (68)（2）快速搜索 (69)（3）屏内搜索 (70)（4）周边搜索 (70)（5）公交搜索 (71)（6）框选查询 (73)5.广告展示功能 (74)6.VR全景展示功能 (74)7.公共服务指南功能 (75)8.企业信息展示功能 (76)9.定制专题地图功能 (77)后台功能设计 (78)1.实体管理 (78)2.定义热区 (79)3.单位管理 (82)4.未分析单位 (84)5.已分析单位 (84)API接口功能设计 (84)五．项目管理 (86)项目管理 (86)1.管理总则 (86)2.管理目标 (86)3.实施机构设置 (86)（1）项目领导小组 (87)（2）项目实施小组 (88)（3）项目需求分析组 (88)（4）地理数据采集组 (88)（5）模型规划构建组 (89)（6）模型导入优化组 (89)（7）系统平台技术开发组 (90)（8）项目协调组 (90)（9）项目质量监控组 (90)（10）项目验收小组 (91)4.项目人员保证 (91)5.项目阶段划分 (93)6.项目过程控制 (95)（1）项目过程控制的主要环节 (95)（2）有关开发规范 (95)（3）开发过程控制 (96)（4）各阶段的质量控制文档 (97)（5）开发过程中的版本控制 (98)7.配置管理 (99)（1）文档分类 (99)（2）与业主方（或客户方）协调的文档 (99)8.验收管理 (101)(1)系统初验 (101)(2)整体系统验收 (103)9.协调配合工作 (103)系统安装与测试 (104)1.系统安装 (104)（1）安装介质 (104)（2）软件与硬件交付 (104)（3）文档交付 (104)2.现场安装调试 (104)3.软件测试 (105)（1）软件测试类型 (105)（2）测试的方法 (106)（4）内部测试 (107)（5）整体测试 (108)4.系统测试 (110)（1）数据和数据库完整性测试 (110)（2）接口测试 (111)（3）集成测试 (111)（4）功能测试 (112)（5）用户界面测试 (112)（6）性能评测 (112)（7）负载测试 (113)（8）强度测试 (113)（9）容量测试 (114)（10）安全性和访问控制测试 (115)（11）故障转移和恢复测试 (115)（12）配置测试 (116)（13）安装测试 (116)六．项目实施计划 (117)实施方案 (117)项目进度计划表 (117)七．培训计划 (119)培训方针 (119)培训目标 (119)1.培训人员要求 (119)2.培训内容 (119)3.培训目标 (120)培训计划 (120)培训教材 (120)八．售后服务 (121)售后服务目标 (121)售后服务方针 (121)售后服务团队 (121)售后服务联系方式 (121)售后服务流程 (121)1.诊断故障并提交故障诊断报告 (121)2.制定系统维护和故障恢复的实施计划 (121)3.管理、监督维护计划的实施 (122)4.确认维护工作完成并提交维护报告 (122)5.提交成果 (122)6.验收 (122)系统维护服务承诺 (123)一．三维地图平台系统总体设计设计要求1、建立一个7×24小时不间断、无故障运转安全稳固的三维地图系统平台。
光刻机工件台定位平台结构设计
摘要：针对工件台易受到微小震动而引起图像偏差的问题，对工件台定位平台的结构进行了优化设计，同时改进了工作台的调节方式，对今后光刻机工件台的研究与改进具有良好的借鉴意义。
关键词：光刻机；定位台；三轴联动0 引言本文针对光刻机自动修改定位存在误差的问题，以光刻机工件台定位平台为研究对象，以接触式光刻理论、1:1全反射投影光刻技术、反射投影技术、电子光刻技术等作为理论与技术支撑，在此基础上完成了光刻机工件台定位平台的结构设计。
结合测量反馈系统，本设计主要完成了对光刻机普通定位平台的优化，优化部件及定位部件的设计、组装；文件格式的转换和零件与定位部件实体逻辑位置的装配。
同时从精度、运动方式等方面，将本文设计的光刻机工件台定位平台与市面上成熟的产品进行比较，完成了定位平台的结构三维图设计。
1 基本理论根据对各定位理论的归纳与了解可知，光刻机定位精度取决于光刻机中的像差和层之间的配准精度，基于此，本设计根据要求改善了定位部件的设计、组装以及零件与定位部件的装配，完成了定位平台的三维结构设计以及六自由度平台结构设计，再通过计算机图形技术和3D仿真设计、3D仿真平台，得到定位部件的最优设计方案。
2 定位平台的三维结构设计2.1 定位平台的“331”原则2.1.1 “331”原则“33l”原则内容如下：（1）设置三维测量系统的X、Y、Z轴标准尺寸线或其延长线相互垂直并相交于一交点上，以这三轴测量线为基准建立三维坐标系。
（2）设置测量系统中测量平台的X轴导轨导向面、Y轴导轨导向面与X、Y轴标准尺寸线所构成的测量面重合，从而建立两个运动面与一个测量面这三面共面的测量平台。
（3）设置测头中心点与三条标准尺寸线或其延长线的交点重合。
完成上述工作后，锁定三轴标尺与测头的相对位置，建立三维测量系统。
2.1.2 总体结构设计方案定位平台整体结构布局示意图如图1所示，设置X轴驱动系统和X 向测量系统与X向工作台固定，Y轴驱动系统和Y向测量系统与Y向工作台固定，并通过Y向导轨与X向工作台连接，Z向工作台通过Z向导轨与Y向工作台连接，且Z向工作台与水平面相互垂直。
三维运动平台控制系统的运动轨迹算法的设计与实现【开题报告】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化三维运动平台控制系统的运动轨迹算法的设计与实现一、选题的背景、意义随着高速加工技术的发展，对作为高速装备技术核心的运动控制也提出了更高的要求。
为实现高速高精控制，要求控制系统具有运动控制指令高速生成以及高速传输能力。
为此，国外FANUC、西门子等CNC采用高速RISC处理器及多处理器结构，以极小插补周期和极小步长进行运动计算，实现轨迹的高速精密控制。
机床加工中，轨迹规划主要是对机床的速度进行规划。
对于连续切削的数控机床，进给速度的控制意义重大。
它不仅直接影响加工零件的粗糙度和精度，而且与刀具和机床的寿命、生产效率密切相关。
对于一个运动控制系统，除了能够实现被控运动对象的精确定位之外，还必须实现控制被控运动对象以给定的速度沿着指定的路径运动，这就是轮廓控制。
对于轮廓控制系统来说，最重要的功能是插补。
插补技术是数控技术中的核心技术，它的好坏直接影响着数控加工技术的优劣，是目前数控急需提高和完善的环节之一。
插补功能是机床数控系统中最重要的功能，如果没有插补，数控机床也就加工不出工件的轮廓形状来。
所谓插补，就是数控装置依据编程时的有限数据，按照一定方法产生直线、圆弧等基本线型，并以此为基础完成所需要轮廓轨迹的拟合工作。
数控系统中能完成“插补”功能的装置叫插补器。
普通数控(硬件数控NC)系统中插补器由数字电路组成，称为硬件插补，而在计算机数控(CNC)系统中，插补器功能由软件来实现，称为软件插补。
插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值。
由于每个中间点计算所需的时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到C冲C系统的控制精度，所以插补算法是整个CNC系统控制的核心。
二、相关研究的最新成果及动态三维运动平台控制系统的运动轨迹算法的核心是能够实现被控运动对象的精确定位和实现控制被控运动对象以给定的速度沿着指定的路径运动。
三维桥式吊车建模与仿真平台设计
2.1 系统动能
3D 桥式吊车系统的动能可以表示为台车动能与负载动 能之和： 1 1 2 + my y 2 ) + mv 2 T = (m x x p 2 2 (2)
其中 mx 、 my 分别表示沿轨道在 x 、 y 方向上运动的等效质 量(因为台车沿 y 方向运动时，桥架随之一起运动，所以 mx 主要是台车的质量， 而 my 主要包括台1
桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具，在港口、仓
题上，而且大多采用二维(2D)吊车模型来进行系统分析、控 制器设计以及仿真实验， 还有一些研究则采用更加简化的线 性化模型来完成系统设计。但是，对于实际的三维(3D)桥式 吊车而言，其状态量之间存在复杂的耦合关系，特别是当系 统偏离平衡点较远时，如果把3D桥式吊车当作两个独立的 2D吊车来进行分析和处理将带来很大的控制误差。因此， 为了获得更好的控制性能，需要为3D桥式吊车系统建立准 确的动力学模型。 在[10]中，Meressi建立了一种线性化的3D 吊车模型， 并利用这种线性模型设计了相应的控制器。 在[11, 12]中，Yoshiyuki和高丙团等人则分别采用牛顿力学和拉格 朗日方程等方法建立了吊车系统的非线性模型， 但是这些模 型中没有考虑负载升降过程中吊绳长度变化对系统状态的 影响，并且在建模过程中，忽略了轨道的摩擦力以及负载所 受到的空气阻力。 本文的目的是为 3D 桥式吊车系统建立一个准确的动力 学模型， 并根据该模型设计与实现一个能够较好地反映吊车 运动状态的仿真平台。为此，我们利用虚功原理建立了吊车 系统的数学模型，并且综合分析了轨道摩擦力(包括动摩擦 力和静摩擦力)、台车所受空气阻力、负载所受空气阻力等 非线性干扰因素对系统性能的影响。根据所建立的数学模 型， 本文利用 Matlab/Simulink 搭建了 3D 桥式吊车仿真平台， 并通过仿真平台与桥式吊车实验平台的对比实验验证了吊 车数学模型及仿真平台的正确性。
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三维运动模拟平台总体设计
为实现对某型光电跟踪器的动态跟踪性能的测试，设计了一种可以实现方位、俯仰和垂直直线运动的模拟运动平台，角位置精度达到15″，线位置精度达到0.01mm。
标签：运动模拟；结构设计；机构设计
1 引言
动态角跟踪精度检测装置由被试系统、多波段点源目标发生器系统（以下简称“目标发生器”）、运动模拟平台及总控制系统四个部分组成，图1为动态角跟踪精度检测装置系统组成原理框图。
其中的运动模拟平台可以完成方位、俯仰和垂直直线运动。
2 目标运动平台
目标运动平台包含圆弧导轨副（含驱动传动机构）、目标固定支撑台面（俯仰U型框）、俯仰/升降二维运动机构、平台三维（俯仰、升降及滑动）伺服驱动系统、平台运动控制系统等5部分组成，图2为运动平台组成框图。
导轨为目标平台的方位运动轨迹，围绕着圆弧导轨的圆心转动，形成方位视线角速度变化；目标固定支撑台面负载目标发生器在进行沿圆弧导轨水平运动的同时，通过俯仰和高低二维运动机构带动目标发生器进行自身的位置运动，形成复合俯仰方位视线角速度变化，进而模拟目标在空域范围内的位置信息，以便对被测系统进行测试及仿真。
2.1 运动平台功能
平台本身具备三个运动自由度，目标发生器安放于运动平台的俯仰框上，平台依据操作者规划的运动路径，带动目标模拟系统形成相对被测试系统的方位、俯仰两个自由运动并保证目标光轴实时指向被测系统成像面中心，模拟真实环境下目标的运动特性，以便被测系统进行跟踪，分述如下。
2.1.1 模拟目标的方位运动
整套设备在以GDX塔的转轴中心为圆心的圆弧导轨上运动，实现方位角度变化的模拟，由于被测系统及圆弧导轨都以GDX塔的转轴中心为圆心，可以实现旋转中心重合，所以可以保证目标在导轨上运动时，被测系统光轴可以始终跟随着目标发生器的光轴，且在某一视场可观测到多波段点源目标；
2.1.2 模拟目标的俯仰运动
升降机构为沿圆弧导轨运动的一套直线升降机构，带动目标发生器升降，与俯仰运动机构产生相应的俯仰视线角角度变化，以便测试时被被测系统对目标进行搜索或跟随。
2.1.3 光轴调整用垂直直线运动机构
在直线升降机构上，叠放一俯仰运动机构，目标发生器以定位机构固定在这一俯仰机构上。
当产生如模拟目标的俯仰运动时，目标发生器被带动产生直线升降时，由于运动模式为平移，所以目标发生器光轴也出现上下平移，此时安放在GDX塔上的被测系统的光轴无论怎样调整都会与目标生成器光轴产生夹角，导致无法观测到目标图像。
本处的俯仰运动机构的作用就是在目标生成器出现水平上下运动时，实时调整光轴角度，使目标生成器的光轴始终指向被测系统，这样被测系统通过GDX塔帶动可实现光轴对准，达到测试或仿真的目的。
2.2 结构设计
目标运动平台主的结构部分要由目标支撑固定机构、俯仰/升降联动机构、方位滑动台体、圆弧导轨机构、电机驱动元件、光电编码器及气浮光学平台组成，以实现目标发生器的固定、俯仰/升降及方位运动，图3为目标运动平台系统组成三维设计效果图。
目标支撑固定机构（图中俯仰框）用于目标系统的安装及定位；俯仰/升降自由度设计成联动机构以保证滑动台体沿圆弧导轨机构进行方位运动时始终指向被试系统光轴。
2.2.1 方位旋转设计
圆弧导轨方位维由高精密重载圆弧导轨、涡轮蜗杆传动机构、伺服电机驱动机构、定位轴及轴承机构、承载台面等五个部分组成。
结构设计的关键是高精密重载圆弧导轨的定制和驱动与传动机构的设计，本方案的圆弧导轨机构为外购定制THK弧形内径1.8m的导轨副系统，采用4段各1/4圆拼接而成，内外环均为16个滑块支撑平台上面部分。
方位旋转维台面考虑试验台整体功能，由四块1/4圆形台面拼接而成，分别为升降台台面、人行通道台面（升降台台面对面的1/4台面）、布线台面及备用基准台面，拼接时采用高分辨率激光设备定位，从而实现各块各自功能，以满足设计指标要求。
方位驱动单元采用日本安川1.5kW伺服电机驱动，传动单元为直径950mm 的大型精密涡轮匹配蜗杆实现。
2.2.2 直线升降设计
直线升降维由导向支撑导轨机构、螺杆传动机构、刚性支架、辅助支撑、俯仰支撑台面及驱动单元等六部分组成，如图4所示。
直线升降机构行程长、精度高、驱动困难是设计及元件选型的三大难点，设计时考虑整体刚性，将外围框架设计为长方形加固铝合金支架及底角辅助支撑方式，采用航天级高强度铝合金型材经刮研工艺以保证导向导轨机构的定位精度；内部采用每侧2根共计4根THK高精度直线导轨副，其自身精度为每1m内位置误差0.02mm；通过松下1kW伺服电机及减速器带动THK高精度大型滚珠螺杆执行升降维移动；大型滚珠螺杆自身精度为每1m内位置精度误差0.02mm。
2.2.3 俯仰旋转设计
3 结束语
为了进行优化设计，本运动模拟单元通过三维实体建模，获得了大量的用于计算和优化的信息，这些信息用来进行优化设计计算，对结构的优化、电机的优选及反馈原件的布置都起到了很大的作用，通过实体加工检测，很好的完成了设计指标。
参考文献
[1]孙恒，傅则绍.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]薛开.基于多轴运动控制器的两轴转台控制系统[J].哈尔滨工程大学学报，2006（8）：570～573.
作者简介：纪小辉（1970-），男，陕西人，西安工业大学光电学院，副教授，主要从事教学和科研工作，研究方向为光电仪器设计。