創(chuàng)新機械運動方案拼裝虛擬實驗平臺研究與開發(fā).pdf

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

2、的機械運動方案拼裝虛擬實驗普遍存在著實驗機構(gòu)固定,往往針對教學的個例,且運動仿真功能單一等局限性。對虛擬環(huán)境下實現(xiàn)機械機構(gòu)自由拼裝,以及快速進行機構(gòu)運動仿真的方法進行研究,形成虛擬實驗平臺,有利于推廣機械運動方案拼裝實驗的應用。
　　本文在分析虛擬環(huán)境下實現(xiàn)機械機構(gòu)裝配操作以及機構(gòu)運動仿真的現(xiàn)狀與不足的基礎(chǔ)上,進行了以下研究:
　　首先,研究了實現(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,建立了機械運動方案拼裝實驗中所需構(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)識別的虛擬裝配實現(xiàn)方案,在虛擬裝配過程中對構(gòu)件間的可實現(xiàn)裝配的約束特征進行識別和配對,獲得配對結(jié)果后,通過相應的映射準則生成構(gòu)件間的裝配約束信息,實現(xiàn)構(gòu)件間的自由組合和裝配操作。
　　再次,結(jié)合Bullet運動學仿真開發(fā)包,研究了實現(xiàn)機械機構(gòu)裝配信息模型與運動學仿真邏輯模型間的映射方法,在完成機構(gòu)裝配操