虚拟维修拆卸过程规划与仿真
基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统设计与实现
基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统设计与实现随着科技的发展与进步,虚拟现实(VR)技术逐渐应用于各个领域。
在工业生产中,虚拟现实技术的应用也得到了越来越广泛的应用。
其中,基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统,不仅可以减少因工人操作不当而导致的事故,而且也可有效地提高工人的例行检修操作技能和速度。
本文将从系统设计与实现两个方面来详细探讨基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统。
一、系统设计基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统,需要将虚拟现实技术和模拟技术有机结合在一起。
该系统需要具备以下几个方面的功能:1、模拟真实情景:该系统需要能够精确模拟出检修操作时的场景,包括工厂设备的真实形态、大小、工作状态等。
2、模拟操作流程:该系统需要对检修操作流程进行模拟,包括工人进入场景的方式、需要检修的位置、操作顺序等。
3、提供及时反馈:该系统需要及时反馈工人的操作是否准确,在操作过程中会出现什么风险、如何避免风险等问题。
4、收集数据:该系统需要记录工人的操作数据,如操作时间、操作步骤、出现问题的位置等,以便后续分析总结,优化操作流程。
根据以上功能要求,本系统将涉及到建模、数据处理、三维环境的生成以及视觉反馈等多种技术。
该系统的设计和开发将会涉及到软件开发者、VR专家、机械工程师等多个团队,需要通过电话、网络、邮件等各种方式协调好任务和沟通。
二、系统实现基于虚拟现实技术的例行检修操作模拟系统在实现上也需要严格按照设计要求进行。
本系统将涉及到以下几个环节:1、数据采集:将工厂中的实际设备进行3D扫描,并将数据导入到3D软件中。
2、建模:根据采集到的数据,建模人员进行3D建模,将每个设备的3D模型制作出来。
3、场景设计:根据检修操作流程,设计出完整的场景,将设备放置在合适的地方,形成完整的工厂场景。
4、程序编写:根据检修流程,VR专家编写程序,设置好检修任务、规则和技能等,以及风险预警和反馈等。
5、VR设备连接:将VR设备连接到高性能计算机,并确保设备和系统能够良好兼容。
武器设备虚拟维修拆卸系统设计仿真研究
SHEN Yan—all ,YE Lin ,QI Yan—qing
(1.Eleven Department,Army Oficer Academy,Ar m y Off icer Academy,Hefei Anhui 23003 1,China; 2.Postgraduate Management T 230031,China)
基 金 项 目 :安徽 省 自然 科 学 基 金 (1508085MF131) 收稿 日期 :2017—02—27 修 回 日期 :2017—04—25
技术对装备进行仿真 ,能够帮助对维修拆卸 过程 进行路径规 划与验证 ,实现对装备拆 卸 过程 的训练指 导 ,帮助维 修人员 熟练掌握装备结构 、提高维修效率 。刘德明 _2 在虚拟维修训 练系统 的研究 中介绍 了线性序列规划 、Petri网 、PERT图等拆 卸序列的生成方法 ,但模 型过 于简 化 ,不 能满 足复杂装 备 的 维修需要 ;张王卫 将 Petri网与混沌遗传算法 相结合 ,研究 了虚 拟 维 修 拆 卸 序 列 的智 能 规 划 ,但 只 考 虑 拆 卸 过 程 的 维 修 工具及维修方 向的 约束 ,忽略 了操作 者的人 体工效 因素 ,导 致规划结果的可行性 不高 ;另外 ,虚 拟维 修拆卸 过程 的规划 缺少专业 的软件支持 ,目前 虚拟维修 主要 的技术 平台如 Vir-
摘要 :虚拟维修作为新兴的维修技 术手段 ,在 维修拆卸规划方 面存在不足 ,传 统的虚拟维修 拆卸系统不重视人 体工效因素 , 规划结果 的可行性不高 ,针对复杂武器装 备,其 可行 的拆卸序列 随零部件规模扩大呈指数级增长 ,普通的图论方法易出现混 乱 、死锁等现象。在 Petri网的基础上 引入解释结构模型 ,对装备零部件 进行系统划分 和层 级划分 ,简化对 维修拆卸 过程的 描述 ,将人体工效因素纳入拆卸过程的约束条件 ,利用 jaek平 台对人体工效指标进行定 义、计算 和二次开发 ,并结 合遗传算 法 ,定义 了虚拟维修拆卸过程的规 划 目标 、约束 条件 、编解码方式 ,针对某型变速箱进行了实例分析 ,验证 了系统 良好的应用 效 果 。 关键词 :解释结构模型 ;人体工效 ;虚拟维修;序列规划 中 图分 类 号 :TP319.3 文 献 标 识 码 :B
面向虚拟维修的拆卸过程建模研究
(. 1 军械工程学 院 导弹工程系 ,石家庄 0 0 0 ;2武汉军械士官学校 。武汉 4 0 7 ) 50 3 . 3 0 5
摘
要 : 本文对维修拆卸和 回收拆卸的进行特 点对比 ,根据维修拆卸 自身的特点 , 出了维修拆卸过 提 程信 息图( it n n e Ds s e by P o e s If r a in Gr p ,MD I 的概念 ,构建 Man e a c i s m l r c s n o m t a h a o PG) 了一种适合计算和优 化的维修过程信 息图模型 ,该模型描述 了零部件之 间的连 接关系和优先
集合 。
卸 目的是 为 接 近 维 修 部位 ,确保 维 修 任 务 顺 利 完 成 而解 除 必 要 的 约 束 ,需 要 对 目标 零 部 件 进 行 无 破坏性 的拆 卸过程 ,并 使其 可以重 新装配 。
从 拆 装 形 式 上 看 ,对 应 与 不 同 的 维 修 类 型 ,
l
匐 似
面向虚拟维修的拆 卸过程建模研究
St dy ofdi as em bl pr es odel g o r ual ai t an u s s y oc s m i f rvit n m n en ce
张王卫 。苏群星 刘鹏远 。
ZHANG n - i SU Qu - ig , I n - u n。 Wa g we , n xn L U Pe g y a
3 )D为 有 向边的 集合 。 4 )W 为有 向边上 的权重 系数 。
5 )集 合 Q=nlE N】表 示一 个 给 定 的机 械 设 {i I i
备 中各零部 件 的集合 ,N 表 示零部 件 的数 量 。
维 修 拆 卸采 取 不 同的 拆装 形 式 ,即 目标 拆 装 和 整 体拆 装 。整体 拆 装是 指预 防性 维 修 中的 定时 保 养 、 拆 修 与大 修 ,要 求对 装 备 系 统 或 装备 的局 部 进 行 完 全分 解 与 结 合 ; 目标 拆 装 对 应 于修 复 性 维 修 中 故 障件 的修 复 或 更换 ,拆 卸 过程 中尽 量 不 移 动 或 少移动 其它 零部件 。 从 拆 装 深 度 上 看 ,维 修 拆 卸 通 常 停 止 于 某 一
电子设备维修虚拟维修模拟
电子设备维修虚拟维修模拟随着科技的快速发展,电子设备成为现代生活中不可或缺的一部分。
然而,随之而来的问题是电子设备的故障和维修。
对于一些常见的故障,我们可以通过自己的一些努力来修复。
然而,有时候我们可能会面临一些复杂的问题,这时候传统维修方法就不再适用了。
而这正是虚拟维修模拟的用武之地。
虚拟维修模拟是指使用电子设备维修的虚拟实验室来模拟真实的故障场景并进行维修。
通过这种模拟的方式,维修人员能够在没有真实设备的情况下进行实际的维修操作。
在虚拟维修模拟中,我们可以模拟出各种各样的故障,从软件问题到硬件故障,再到复杂的电路故障,都能够通过虚拟维修模拟来解决。
虚拟维修模拟的好处不言而喻。
首先,它可以大大节省维修成本。
传统的维修方法需要购买各种维修工具和设备,而虚拟维修模拟不需要这些。
而且,通过虚拟维修模拟,维修人员能够事先了解到具体的故障情况,可以提前准备相应的维修材料和工具,避免浪费资源和时间。
其次,虚拟维修模拟可以提高维修效率。
在传统的维修方法中,维修人员需要亲自前往现场,分析故障原因,然后进行维修。
这个过程可能需要花费很长时间,尤其是在处理复杂故障时。
而通过虚拟维修模拟,维修人员只需要在电脑上进行模拟实验,即可找出故障原因并进行维修。
这样可以大大提高维修效率,缩短维修时间。
另外,虚拟维修模拟还可以提高维修的准确性。
在模拟实验中,维修人员可以对不同故障进行多次尝试,找到最佳的维修方案。
而在传统的维修方法中,一旦维修操作出错,可能会导致设备的二次损坏。
通过虚拟维修模拟,可以降低这种风险,提高维修准确性。
虽然虚拟维修模拟带来了很多便利,但是也存在一些挑战与限制。
首先,虚拟维修模拟的准确性还需要进一步提高。
由于设备和软件的不断更新,新的故障形式不断出现,虚拟维修模拟需要不断更新和改进,才能保证维修的准确性。
其次,虚拟维修模拟的学习成本相对较高。
维修人员需要学习如何操作虚拟实验室软件,了解其中的各种维修技巧和方法。
基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统研究
基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统研究近年来,随着科技的不断发展,虚拟现实技术在各个领域中得到了广泛应用。
在装备设备拆解与维修培训方面,虚拟现实技术也被越来越多地应用于培训模拟系统的研究和开发中。
本文将探讨基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统研究,并分析此系统的应用前景和未来发展趋势。
一、虚拟现实技术在装备设备拆解与维修培训中的应用装备设备拆解和维修是一项非常繁琐复杂的工作,学习和掌握这一技能需要长时间的实践和经验积累。
而虚拟现实技术的出现,为这一过程带来了前所未有的便利。
通过虚拟现实技术,学生可以在电脑屏幕或虚拟现实设备上直接体验拆解和维修的工作流程,避免实际操作中因为一些常见的错误而造成的危害。
同时,在实操时,也可以更加安全和可靠的操作,降低风险和成本。
二、基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统的研究基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统是一种基于计算机模拟技术的培训系统,它通过将真实的装备设备场景和虚拟技术进行结合,实现了模拟真实设备的操作和环境。
该系统可以模拟电气、机械、液压等各种设备的维修和调试操作,让用户不需要实际进行维修就能够掌握其操作方法。
该系统的研发过程需要采用虚拟现实技术、三维建模软件、计算机图形学技术等,实现设备的建模、真实场景的制作、物理引擎、交互操作等。
三、基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统的应用前景基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统的应用前景非常广阔。
在大型工业企业培训和职业技能教育中,可以利用该系统进行培训。
此外,在现代军事、医疗和其他一些领域中也可以应用该系统进行培训。
此外,虚拟现实技术还可以帮助企业提高效率、降低成本,促进产品的研发和制造。
四、基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统的未来发展趋势在未来的发展中,基于虚拟现实的装备设备拆解与维修培训模拟系统将会越来越普及和完善。
技术不断改进和进步,模型和场景的真实性和逼真程度也会不断提高。
基于虚拟样机的拆除机器人工作装置设计与运动学仿真
长安 大学 道 路施工 技术 与装 备教 育部重点 实验室 张 燕飞/ H Z ANG Y ne a fi 司癸  ̄/I uma 孟 小净/ NG Xioig PS i o G ME aj n
摘 要 : 于 虚 拟 样 机 技 术 , 用 C T A 件 , 拆 除 机 器 人 的 工作 装 置 进 行 了设 计 。 立 了拆 除机 器 人 工 作 装 置 基 应 A I软 对 建 的三 维 模 型 , 对 其 进 行 了装 配 和 干涉 检 查 。利用 AD AS 件 对 拆 除机 器 人 的 工作 装 置 进 行 了运 动学 仿真 分 析 。 过 并 M 软 通
动力系统 、机械 系统 、液压 系 统、控制系统 。 传 统设 计 方 法 既费 时又耗 材 ,难 以满足 当今 企 业 发展 要部 分 :
A B C D E
1 拆 除工具 .
2 遥控 摄像、 . 远程 监视系统
3 . 工作机 构 4 . 支腿 5 液压 . 强制冷 却系统
A. 三臂 B. 转锤 油缸 图1 拆除机器人结构 图
格式一样 , 文件后 缀名该为 x t t然后就 可以导入 将 mt x ,
AD AMS环 境 中
X 0 1
() 义 刚体 : 据 设 计 意 图,将 不 同 的 运 动 部 2定 根
图4 S E 函 数 示 意 图 TP
件定 义 为不 同 的刚 体, 因本 文研 究 内容 主要 集 中在 工
运动学仿 真分析, 得到了最大作业半 径、 最大作业深度和最大作业高度等基本 作业参 数。 自动生成了液压锤 的工作范 并
围包 络 图 , 拆 除机 器 人 整 机 设 计 的合 理 性 提 供 了 理 论 依 据 。 为
基于参数化动作描述的虚拟维修过程仿真
基于参数化动作描述的虚拟维修过程仿真王丰产;孙有朝【摘要】Parameterized Action Representation (PAR) designed to bridge the gap between natural language instructions and the virtual agents who are to carry their action for virtual maintenance process. PAR is therefore constructed based jointly on implemented motion capabilities of virtual human or agent action for instruction interpretation. Maintenance Task Decomposition Model and Actions Database (Action-DB) is presented based on the PAR and Intelligent Virtual Maintenance Training System in Delmia environment in this paper. And a real time execution architecture controlling 3D animated virtual human or agent is proposed based on PAR model. Finally, an example is given to verify the simulation process of models and method proposed. And results show that PAR Action-DB is convenient to simulate the virtual maintenance process.%在虚拟人执行维修动作的过程中,参数化动作描述起到了虚拟人动作和自然语言维修指令之间的桥梁作用,是为了规范虚拟人执行维修任务动作.论文在参数化动作描述和智能虚拟维修训练环境的基础上,构建了维修任务分解模型和动作库;以参数化动作描述为基础,提出了用于3D虚拟人维修动作仿真的虚拟维修实时执行层次结构.最后,通过某型起落架维修任务对参数化动作和仿真架构可行性进行验证,结果表明,基于参数化动作描述描述的动作库可以很方便的进行维修过程仿真.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】6页(P119-124)【关键词】虚拟维修;虚拟现实;动作库;维修过程仿真;参数化动作描述【作者】王丰产;孙有朝【作者单位】南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016;武警杭州士官学校,浙江杭州310000;南京航空航天大学民航学院,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP391维修是指为系统、装备或产品保持或恢复到能执行所需功能的状态所进行的全部技术措施和管理活动,通过执行恢复产品性能的操作,使其达到或接近于新产品状态的操作过程[1],是产品使用寿命周期中重要活动。
潜艇电机吊装路径规划及虚拟维修仿真分析
的缺 陷并做 出调整,克服 了制造虚拟样机 的缺 陷。文章针对潜艇进坞维修时 ,电机 吊装 出 舱过程
进行 虚拟 仿 真 ,首先 对 吊装 路 径进行 规 划 ,然后 对 吊装 过 程进行 虚 拟仿 真 ,最后 对虚 拟仿 真过 程
进行 分析 ,验 证 了电机 吊装 路径 的 可行 性 。 关键词 :潜艇 ; 吊装 ;路 径 规 划 ;虚拟仿 真 ;维修 中图分类号 :U 6 7 2 文献标志码 :C 文章编号:1 0 0 1— 8 3 2 8( 2 0 1 3 )0 l 一 0 0 4 7— 0 3
o u t t h e d e s i g n s h o r t c o mi n g s a t e v e r y s t a g e . Th u s, t h e d i s a d v a n t a g e s a l ma n u f a c t u r e c o u l d b e o v e r — c o me. T he p a p e r e mu l a t e s t h e p r o c e s s t ha t t he e l e c t ic r i t y e n g i n e i s l i f t e d o u t f r o m t h e s u b ma ine r wh e n i t i s ma i n — r a i n e d a t d o c k, a n a l y s e s t h e ma i n t e n a n c e a nd v a l i da t e s t h e f e a s i b i l i t y o f t h e p a t h.
基于虚拟仿真技术的装备维修优化研究
基于虚拟仿真技术的装备维修优化研究摘要:装备维修是保障武器装备正常运行的重要环节,而装备维修的优化则是提高作战能力和减少维修成本的关键。
虚拟仿真技术的迅速发展为装备维修优化提供了新的解决方案。
本文以基于虚拟仿真技术的装备维修优化为研究对象,探讨了虚拟仿真技术在装备维修中的应用,以及对装备维修优化的影响。
一、引言装备维修是保障武器装备能够正常运行所必不可少的环节。
然而,传统的装备维修方式存在一定的局限性,如时间成本高、效率低等问题。
虚拟仿真技术的出现为装备维修优化带来了新的机遇。
虚拟仿真技术能够在虚拟环境中模拟装备的运行、故障和维修过程,实现装备维修过程的优化和效率提升。
二、虚拟仿真技术在装备维修中的应用1. 虚拟仿真技术在故障诊断中的应用装备维修的一个重要环节是故障诊断,而虚拟仿真技术能够模拟装备在特定环境下的运行情况,通过对虚拟装备进行监测和分析,实现对实际装备的故障诊断。
虚拟仿真技术能够根据装备的运行模型和故障模型,结合大数据分析、人工智能等技术手段,快速准确地确定故障原因,提高故障诊断的效率和准确性。
2. 虚拟仿真技术在维修方案优化中的应用传统的装备维修方案往往是基于经验和规则制定的,存在一定的主观性和盲目性。
虚拟仿真技术能够通过模拟装备的运行情况和故障情况,提供多种可能的维修方案,并通过评估和比较不同方案的成本、时间和效果来选择最优方案。
虚拟仿真技术的应用能够提高维修方案的科学性和可行性,避免不必要的资源浪费。
3. 虚拟仿真技术在装备维修培训中的应用装备维修人员的培训是装备维修优化的重要环节。
传统的培训方式往往需要实际装备和场地,且成本较高。
虚拟仿真技术能够在虚拟环境中提供装备维修的模拟训练场景,让维修人员在虚拟环境中进行实战演练和技能培训。
虚拟仿真技术的应用能够降低培训成本、提高培训效率,使装备维修人员能够更熟练地掌握装备维修技能。
三、虚拟仿真技术对装备维修优化的影响1. 提高维修效率和准确性虚拟仿真技术能够快速模拟装备的运行和故障情况,通过对装备的监测和分析,实现故障的快速诊断,并提供最优维修方案。
虚拟仿真技术在航空维修中的应用教程
虚拟仿真技术在航空维修中的应用教程虚拟仿真技术在航空维修中的应用,已经成为航空维修的重要工具。
通过虚拟仿真技术,航空维修人员可以实时获取电子化的飞机维修手册,进行维修方案的模拟和试验,大大提高了维修效率和准确性。
本文将详细介绍虚拟仿真技术在航空维修中的应用,并提供一个详细的操作教程。
1. 介绍虚拟仿真技术在航空维修中的意义(100字左右)虚拟仿真技术在航空维修中具有重要的意义。
航空维修工作要求高度精确,传统的纸质维修手册已经无法满足需求。
通过虚拟仿真技术,维修人员可以在线上获取最新的维修手册,进行模拟试验,提高维修效率、减少错误发生,并且节省了大量的纸质文档和实际试验所需的时间、成本。
2. 虚拟仿真技术在航空维修中的具体应用(500字左右)虚拟仿真技术在航空维修中有多个具体的应用场景,以下将介绍其中的几个典型案例。
首先是使用虚拟仿真技术进行飞机故障排除。
通过虚拟仿真技术,维修人员可以根据电子化的维修手册,模拟飞机故障场景,并进行逻辑排查。
维修人员可以根据系统提供的故障描述,查找相关的故障排除方法,并进行尝试性修理,以验证维修方案的可行性。
这大大提高了故障排除的效率,减少了故障排查所需的时间和工作量。
其次,虚拟仿真技术可以应用在航空器件的维修上。
维修人员可以通过虚拟仿真技术,模拟出需要维修的航空器件的结构和工作原理,并进行拆装和维修操作。
在虚拟环境中进行操作可以大大降低人为因素导致的误操作,提高维修操作的准确性,同时也保护了实际设备的安全和完整性。
另外,虚拟仿真技术还可以应用在新型航空设备的维修培训上。
通过建立虚拟仿真环境,维修人员可以在模拟的真实航空设备上进行实践练习,熟悉设备的使用和维修流程。
这可以有效地降低新设备引入所带来的培训成本和风险,提高维修人员的培训效果和工作水平。
3. 虚拟仿真技术在航空维修中的操作教程(1200字左右)以下是一个使用虚拟仿真技术进行飞机故障排除的操作教程。
步骤1:登录系统首先,在终端设备上登录虚拟仿真系统。
基于Jack平台的虚拟设备维修拆卸序列规划
第39卷第4期 2017年8月指辉控制与仿真Command Control &SimulationYo l.39 N o.4A u g.2017文章编号:1673-3819( 2017) 04-0128-06基于J a c k平台的虚拟设备维修拆卸序列规划$叶霖,沈延安(陆军军官学院,安徽合肥230031)摘要:虚拟维修作为新兴的维修技术手段,在维修拆卸过程规划方面存在不足。
为解决复杂装备的拆卸规划问 题,在Petri网的基础上引入解释结构模型,构建了十元组的解释结构Petri网模型,实现对装备零部件的子系统划分 和层级划分;将人体工效因素纳入拆卸过程的约束条件,并利用J a c k平台对人体工效指标进行定义、评价和二次开 发,完善对维修拆卸过程的描述;结合遗传算法,针对某型变速箱进行了实例分析,验证了模型在虚拟拆卸序列规划 的良好效果。
关键词:解释结构模型Petri网;人体工效;虚拟维修;序列规划中图分类号:T P319;E917 文献标志码:A D0I:10.3969/j.issn.1673-3819.2017.04.028Virtual Equipment Maintenance Disassembly Sequence Planningwith the Application of JackY E L i n,S H E N Y a n-a n(A r m y Officer A c a d e m y,Hefei230031,China)Abstract:Virtual disassembly as the burgeoning means of maintenance technolog^^,existing deficiencies in maintenance disassembly process planning.To handle this problem,this paper introduces interpretative structural model on the basis of Petri-net,and constructs Virtual Disassembly Interpretative Structural Model Petri-net,which i s constructed to realize the subsystem division and hierarchical division of complex equipment components.Taking the ergonomic factors as the basic constraints of the disassembly process,this paper realizes the definition,evaluation and secondary development for the ergonomics indexes with the platfor^n of Jack,which improved the description of maintenance disassembly process;combined with genetic algorithm,efficiently i t achieves the virtual maintenance disassembly sequence intelligently planning for a certain type of gearbox.K e y w o r d s:Interpretative Structural Model;Petri-net;ergonomics;virtual maintenance;sequence planning随着部队信息技术的发展和军工制造业水平的提 高,众多大型化、复杂化、精密化的武器装备正在投人 使用,在提高作战效能的同时,也增加了装备维修保障 的实施难度。
基于虚拟现实技术的装备维修仿真研究
基于虚拟现实技术的装备维修仿真研究装备维修对于军队来说是一项重要的任务,因为只有保持装备的可靠性和完好性,才能保障军队的作战能力。
然而,装备维修工作的技术复杂度和危险性较高,需要维修人员具备丰富的经验和技能。
基于虚拟现实技术的装备维修仿真成为了一种新的解决方案,可以提升维修人员的技能和能力,从而提高装备的可靠性和完好性。
一、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术是一种将计算机图形和仿真技术应用于现实场景的技术。
通过虚拟现实技术,可以将用户置身于虚拟环境之中,用户可以在虚拟环境中与模拟的对象进行交互。
虚拟现实技术广泛应用于游戏、教育、医疗等领域,有着广阔的应用前景。
在装备维修领域,虚拟现实技术的应用可以达到以下几个目的:1、维修人员的培训和训练虚拟现实技术可以模拟各种维修场景,为维修人员提供各种真实的维修操作演练。
虚拟现实技术可以将模拟对象几乎完全还原为实物,可以使维修人员在虚拟环境中进行各种操作和维护,与真实环境几乎一模一样,能够让维修人员在未进行实际维修的情况下,提前熟悉装备的各种维护操作和风险,为其实际维修提供充足的准备。
2、优化维修方案和过程虚拟现实技术可以为装备维修的方案和流程提供模拟环境,可以帮助维修人员通过虚拟环境中提供的信息和预测结果,对维修方案和流程进行不断的优化和调整,进一步提高维修效率和质量。
3、故障诊断虚拟现实技术可以模拟各种装备故障情况,并提供相应的故障诊断方案。
这可以帮助维修人员更加准确地诊断装备故障,并快速定位故障原因,从而提高维修效率和质量。
二、装备维修仿真的成果装备维修仿真技术已经在军事装备维修领域得到了广泛应用,取得了显著的成果。
例如,美国的海军陆战队采用虚拟现实技术,为士兵和海员提供维修培训,并提高了维修效率和质量。
同时,美国陆军研究所也采用虚拟现实技术,为士兵提供了各种装备维修模拟训练器,获得了显著的训练效果。
此外,装备维修仿真技术在中国军队也已经开始了相关领域的研究和应用。
虚拟仿真技术在“机械拆装”教学中的应用
第10期2021年5月No.10May,20210 引言机械拆装的目的是提高学生实践动手能力,实现对理论知识与实践操作的良好结合,以发挥学生的分析和解决问题的能力。
然而,在实际的操作过程当中,受到实验资源等相应环境的诸多因素影响,很多实训教学并不能够得到全流程的实训,这对学生相关知识的理解造成一定阻碍。
而通过计算机虚拟环境下的仿真技术运用可以进行机械设备的结构特征、工作原理以及对主要故障的系统学习,这种演示效果能够进一步促进学生的学习兴趣,有效地改善教学的现状。
1 当前机械教学中存在的不足在传统的教学模式过程中,很多机械类课程虽然非常强调实践的价值,但因受到教学条件和教学资源的限制,使得理论课占据了整体授课的大部分,而实践课的应用少之又少,且二者之间无法实现有效的连接,使得这种教学模式既无法满足实际的教学目标,也不能体现出学科特色,是“机械拆装”教学过程当中的一大阻碍[1]。
与此同时,近年来,学生在教学过程中的主动意识和主观能动性得到人们更多的关注。
然而,很多教师在教学中不能充分凸显学生的主体地位。
学生在理论知识学习时也很难充分掌握,长此以往,产生排斥和厌倦心理,无法有效提升学习兴趣[2]。
除此之外,虽然很多教师已经认识到了在新的形势之下教学模式教学方法改善的必要性,然而由于条件限制,其在“机械拆装”教学过程当中创设的程度和实践活动不同,考验了办学能力的同时,也直接影响了教学质量。
当然,部分实验器械本身就有一定风险性,不适合学生本人亲自操作,这些都构成了教学障碍[3]。
2 虚拟仿真技术的介绍虚拟仿真,顾名思义就是以用一个比较虚拟的信息化系统来对一个真实的技术场景进行描述。
在这个过程当中,其主要能够将图像给予重新生成,打造有效的动画图片,形成感官和技术的结合,使人们的情感和想象力都能够得到更好的激活和渗透,满足人们对实景理解、观察以及分析的需要。
目前,3D 建模方式已经得到了各行各业的充分重视,并且发挥了充分的立体和思维交互效果,有效地提升了教学能力,提高了学生的分析能力。
大型复杂设备拆卸三维虚拟仿真模型分析
国大型繁杂设备 的类型也越来越多 ,在大型复杂设备 的生 的最优解 ,实现大型复杂设备拆卸 的三维虚拟 。实验 结果表
产过程 中,需要 对大型复杂设备的各个部位 进行三 维虚拟拆 明 ,利用改进算法进行 大 型复杂设 备拆 卸三 维虚 拟仿真 ,能
卸 J。三维虚拟拆卸过程 是大 型复杂设 备 生产过 程 的关键 够正确 的表达 出大 型繁 杂设备 拆卸进 程里 全部零 件 的空 间
第33卷 第o4期
文章编号 :1006—9348(2016)04—04 15—04
计 算 机 仿 真
2016年4月
大 型 复 杂设 备拆 卸 三 维虚 拟 仿 真 模 型 分 析
雷伟 军
(西安 文理学 院信息工程学 院,陕西 西安 710065)
摘要 :针对大型复杂设备拆 卸时由于对设备 的拆装顺序规划不准确 ,产生大量约 束条件 ,采用传 统的拆卸方法 ,容易使模型 规划不合理 ,导致在拆卸过程耗 时长、真实度低 的问题 。提 出基于三维虚拟 的大型复杂设备 拆卸方法 。从设备拆 装过程 中 根据操作者的拆 装操作 在线规划拆装顺序 ,得到大型复杂设备拆卸模型的约束条 件 ,规划大型 复杂设备拆卸步骤 的方 向向 量 ,并获取 问题的最优解 。以最优解代入三维虚拟模型 中,实现大型复杂设备拆 卸的三维 虚拟 。实验结果表 明,利用改进算 法进行大型复杂设备拆卸三维虚拟仿真 ,可 以准确地描述出在大型复杂设备拆卸 过程中所有零件 的空间位置相对 关系 ,提 高了虚拟拆卸 的真实度 和效率 ,满足 了大型复杂设备制造和维护的实际需求。 关键词 :大型复杂设 备; :B
ABSTRACT :A disassembly method of large complex equipments based on 3D virtual model is presented.The disas— sembly sequence is online planning according to the disassembling operat ions of operators, the constraints of disas- sembly model for large complex equipments are obtained,the direction vector of disassem bling steps f or large complex equipments is got,and the optimal solution to the problem is achieved. The optimal solution is substituted in the 3D vir tual model,and the 3D virtual disassembly of large complex equipments is implemented. Experimenta l results show that the improved algorithm Can accurately describe the relative space position relation of a ll the parts in the process of large complex equipment disassembly,improve the rea l degree and the ef iciency of vir tua l disassembly, and meet the actual demand of man ufacturing and maintenance for large complex equipments. KEYW ORDS:Large an d complex equipment;Three—dimensiona l vir tual;Parts spatial relations
虚拟维修教学系统仿真
*****学科专业:机械工程1408班学号:*************任课教师:***武汉理工大学2015年6月摘要:本文通过对虚拟维修教学系统的研究与开发,重点描述了虚拟维修教学系统中关键技术的研究以及功能模块的实现。
主要研究了虚拟场景建模技术,人机交互界面的设计,碰撞仿真的检测,自由漫游运动的实现等方面内容,并基于OSG平台完成上述要求。
关键词:OSG;虚拟维修;人机交互;碰撞检测Virtual maintenance teaching system simulationAbstract:In this paper, the research and development of virtual maintenance teaching system, the key technology research and function module of the virtual maintenance teaching system are described in detail. In this research, the virtual scene modeling technology, the design of the human computer interaction interface, the detection of the collision simulation, the realization of the free roaming, and the above requirements are completed based on the OSG platform.Keywords:OSG; virtual maintenance; human computer interaction; collision detection1绪论1.1引言设备的维修在设备生命周期中占有非常重要的地位。
虚拟维修仿真技术的研究与进展
虚拟维修仿真技术的研究与进展随着科学技术的发展,虚拟现实技术广泛应用于各个领域。
在维修仿真领域,虚拟维修仿真技术以其独特的优势,成为研究热点。
本文将介绍虚拟维修仿真技术的研究与进展,包括研究现状、技术原理、研究方法及应用前景。
虚拟维修仿真技术的研究起源于20世纪90年代,随着计算机技术的发展,该技术在国内外得到了广泛。
目前,美国、欧洲和日本等发达国家在虚拟维修仿真技术方面处于领先地位,国内的研究也取得了重要进展。
例如,近年来,国内某研究团队在虚拟维修仿真技术的关键技术方面取得了一系列重要突破,为实际应用奠定了坚实基础。
虚拟维修仿真技术的主要原理是建立虚拟样机,通过对设备或系统的数学模型进行仿真实验,实现对其运行状态和性能的预测和评估。
具体来说,该技术包括三个主要步骤:建立数学模型、构建虚拟样机和进行虚拟实验。
其中,建立数学模型需要对实际设备或系统进行详细分析,获取其各种参数和特性;构建虚拟样机则需要利用计算机技术建立数字化的虚拟模型;进行虚拟实验则是通过模拟各种实际工况,对设备或系统的性能进行评估。
虚拟维修仿真技术的研究方法主要包括理论分析、实验研究和结果验证。
理论分析主要对数学模型、虚拟样机及其实验方法进行理论研究;实验研究则通过构建实验系统,对虚拟样机进行实际操作和测试;结果验证则对仿真结果进行实际应用和检验。
虚拟维修仿真技术的应用前景非常广泛。
在航空领域,可以利用该技术对飞机发动机等复杂系统进行维修仿真,提高维修效率和准确性;在航天领域,可以用于对卫星、火箭等系统的维修仿真,降低实际操作风险;在汽车领域,可以通过虚拟维修仿真技术对汽车各部件的性能进行评估和优化,提高汽车的安全性和可靠性。
虚拟维修仿真技术在军事、医疗、制造等领域也有着广泛的应用前景。
例如,在军事方面,可以利用该技术进行战斗机、坦克等武器的模拟训练,提高军队的作战能力;在医疗方面,可以通过虚拟仿真技术进行手术模拟训练,提高医生的手术技能;在制造方面,可以利用虚拟维修仿真技术对生产设备进行预防性维护和优化改进,提高生产效率和产品质量。
笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台的 设计与应用
笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台的设计与应用笔记本电脑在现代生活中扮演着至关重要的角色,它不仅仅是一种工具,更是人们工作、学习、娱乐的重要设备。
由于使用频繁、零部件易损等原因,笔记本电脑在使用过程中不可避免地会遇到一些故障或问题。
为了帮助使用者更好地了解笔记本电脑的维修和保养知识,提高他们的维修技能,近年来出现了一种新的学习平台——笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台。
一、设计与开发思路笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台旨在利用虚拟仿真技术,将真实的笔记本电脑硬件结构和故障现象重新呈现在虚拟环境中,使学习者可以通过软件模拟实际的维修过程,提升实践能力。
在设计和开发过程中,主要考虑以下几个方面:1. 真实性:平台需要尽可能真实地模拟笔记本电脑的硬件结构、性能参数以及常见的故障现象,使学习者在虚拟环境中能够接触到真实的维修场景。
2. 交互性:为了提高学习者的兴趣和参与度,平台需要具备良好的交互性,包括点击、拖动、旋转等操作,使学习者可以自由地进行操作和体验。
3. 多样性:考虑到不同品牌、型号的笔记本电脑在结构和故障上存在差异,平台应该包含多种类型的笔记本电脑模拟,覆盖更广泛的维修知识点。
4. 实用性:除了模拟维修操作,平台还应该提供相关的理论知识、维修技巧和常见故障处理方法,帮助学习者全面了解笔记本电脑维修保养的知识。
5. 可视化:通过3D建模和动画技术,平台可以以图文、视频、音频的形式展示故障维修过程和维修技巧,使学习者可以清晰地观察和理解。
基于以上设计思路,笔记本电脑维修虚拟仿真学习平台应用了虚拟现实技术、3D建模技术、多媒体交互技术等,打造了一套功能强大、真实可靠的维修学习工具。
二、主要功能与应用1. 虚拟模拟维修:平台中包含了多种品牌、型号的笔记本电脑模拟,并模拟了各种常见的硬件故障现象,如屏幕无法显示、电池无法充电、键盘失灵等。
学习者可以在虚拟环境中进行维修模拟操作,包括拆卸、更换零部件、系统调试等步骤。
2023-VR汽车虚拟拆装仿真系统建设方案V1-1
VR汽车虚拟拆装仿真系统建设方案V1虚拟现实技术可以带来非常优秀的用户体验。
随着科技的发展,越来越多的汽车制造商开始采用VR技术,让消费者通过虚拟现实技术的帮助来了解和试用汽车。
在汽车制造行业,技术的发展和实惠的价格意味着汽车虚拟拆装仿真系统也逐渐成为汽车制造行业的新趋势。
那么,如何建立一套可靠的VR汽车虚拟拆装仿真系统建设方案V1呢?本文将为您提供一些关键要点。
第一步您需要了解客户需求:您需要与客户直接互动并了解他们的具体需求,这样才能确保方案的可行性。
根据客户的需求制订详细的数据模型,包括模拟车辆的外型、内部元件、电气、维修和保养等方面的基本数据。
第二步制订VR汽车虚拟拆装仿真系统的设计要求:针对客户需求制订详细的设计要求,包括VR开发环境、开源工具、视觉特效、动画和交互功能等。
此外,您需要考虑如何使得用户对该系统产生足够的兴趣和对VR虚拟技术的信心。
第三步选择适合您的虚拟现实软件和硬件:在选择适合您的软件和硬件前,要明确您要开发的虚拟技术系统的具体需求。
同样很重要,确定系统的物理空间和配置需求,并安排相关的技术能力和资源。
第四步利用最新的开源技术进行开发:可以利用Unity、Unreal等市场主流的开源软件制作模拟场景。
自定义模拟器和自定义虚拟控制器通常需要专业人员的开发和集成。
您需要一个拥有丰富经验的开发团队来实现这些。
第五步上线测试和维护:测试阶段有助于梳理和检查软件的特性和算法的容错机制。
为了支持维护和升级,它还需要响应式和友好的用户界面。
您需要一套可靠的反馈和升级系统。
因此,提供一个可靠的VR汽车虚拟拆装仿真系统建立是一个复杂的过程。
需要从客户需求、VR软件工具的选择、开发、测试到最后的发布维护全过程。
只有由一支具有丰富经验的团队来制订计划并予以实施,方案的效果才能得到最好的保证。
总的来看,现代VR技术已经成熟发展,不断创新,可以更有效地满足汽车行业的相关需求,未来这种虚拟现实技术会被越来越多地应用于汽车制造行业,因此对技术从业者而言,毫无疑问,学习和应用虚拟技术是一项必需的技能。
虚拟维修中虚拟装拆的实现
虚拟维修中虚拟装拆的实现张连武【摘要】根据虚拟维修的特点,将UG中的装配模型转入虚拟环境中进行拆卸过程仿真,得到拆卸顺序和拆卸路径,然后在用户的交互参与下生成产品的完全拆卸与装配序列,为节省维修作业的时间及费用提供条件.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P62-65)【关键词】虚拟装拆;虚拟维修;仿真;拆卸路径;装配序列【作者】张连武【作者单位】霍邱县排灌管理总站,安徽六安237400【正文语种】中文【中图分类】TP39在虚拟维修中,部件拆卸在一定程度上可看成是虚拟装配的逆过程。
用户采用虚拟现实交互方法对产品装配模型进行拆卸,可以直观地检查拆卸过程中的干涉,确定产品的拆卸顺序及路径,并基于“装拆可逆”的假定,确定产品的装配序列及路径。
目前,关于虚拟拆卸技术的研究主要针对产品拆卸顺序与拆卸路径问题。
Srinivasan等针对选择性拆卸问题(即仅对装配体中的部分零件进行拆卸),提出采用波传播方法自动确定零件拆卸顺序,并开发了基于虚拟现实的拆卸分析原型系统A3D。
Siddique等采用交互和自动相结合的方法进行虚拟环境中产品的可拆卸性分析,首先通过自动推理的方法确定产品的部分拆卸序列,然后在设计者的交互参与下生成产品完全拆卸序列。
现将UG中的装配模型转入虚拟环境中进行拆卸过程仿真,得到拆卸顺序和拆卸路径,然后在用户的交互参与下生成产品的完全拆卸与装配序列。
1 装拆模型的信息1.1 零件信息模型由各个零、部件构成。
首先,要确定零件信息。
零件信息包括零件所具有的特定形状及对应特定功能意义的零件局部形状在整体上的布局,工程设计及加工中使用的形位公差、尺寸公差、表面光洁度,材料类型、强度、延展性、热导性,有关的工程分析等。
各方面的信息有机地结合在一起,构成了零件信息模型。
1.2 装配关系信息装配体是一组相互关系零件的集合。
描述一个完整的装配体模型,除各个零件的信息外,还需要确定装配中零件的装配关系。
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华中科技大学
硕士学位论文
虚拟维修拆卸过程规划与仿真
姓名:李小俊
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:王峻峰;李世其
2011-01-15
摘要
采用虚拟现实技术可以提升维修训练的水平,解决传统维修培训手段落后的情况。
论文通过对虚拟维修拆卸过程规划与仿真系统的关键技术的研究,构建了虚拟维修拆卸过程规划与仿真的原型系统,为虚拟维修训练和仿真提供辅助平台。
针对虚拟维修场景的构建问题,给出了虚拟维修场景开发的两种策略,针对CAD 系统与VR现实系统的不完全兼容问题,研究了模型的转换技术和模型优化技术。
在分析国内外学者对拆卸序列规划的研究上,研究了基于零件约束关系的Petri网拆卸序列规划,对模型特性进行了分析和验证,用获得的拆卸序列建立拆卸序列数据链表,存储零件的信息。
在拆卸序列规划的基础上,研究了在EON环境下的拆卸路径规划问题,为了保证拆卸过程的有效性,实时进行碰撞检测,记录拆卸路径关键点,将路径关键点的信息赋给拆卸序列数据链表,为拆卸过程的仿真提供支持,研究了虚拟维修系统的场景和对象的交互控制问题,设计了TPO视点变化函数,根据维修对象的拆卸行为建立视点变化模型,设计了拆卸对象六自由度运动交互控制方法。
最后,对上述各种技术研究之后,利用虚拟现实开发平台EON Studio5.0和VC++6.0高级编程语言及Script脚本在Windows XP系统上对原型系统进行了初步开发,这个原型系统可以完成虚拟维修拆卸的典型技术环节,像模型的加载,拆卸路径规划,拆卸过程仿真等。
关键词:虚拟维修;场景构建;拆卸规划;过程仿真;
Abstract
Virtual reality technology can increase the level of maintenance training to solve the current laggard situation. In the thesis the key technologies are studies for virtual maintenance disassembly process planning and simulation system. A prototype system is built for to provide supporting platform for virtual maintenance training and simulation.
For the problem of the scene construction for the virtual maintenance, two strategies are gived in the thesis for virtual maintenance scene development .To the not fully compatible of the CAD system and the VR system, model transformation and model optimization are studied in the thesis.
Petri net disassembly sequence planning is studied based on constraints between components. A data list of disassembly sequence is established with the model characteristics. Disassembly path planning is based on EON. In order to ensure the feasibility of disassembly process, real-time collision detection and key points record of the path are performed in the disassembly process. The information of the path key points is assigned to disassembly sequence data list and used to support disassembly process simulation. The interaction control of scenarios and virtual maintenance object in a virtual maintenance system are also studied, such as designing the function about the view changes of TPO and designing the interact control of the object by six degrees of freedom.
A preliminary prototype is developed by using the virtual reality development platform EON Studio 5.0, VC and Script programming language under the Windows XP system. This System can implement some representative function of Virtual maintenance disassembly such as model loading, disassembly path planning, and disassembly process simulation and so on.
Keywords:Virtual maintenance; scene construction; disassembly plan; process simulation;。