基于IETM的虚拟维修系统研究

论文摘要

民用飞机是结构极其复杂、科技成果高度密集的大型复杂装备,使用和维护对维修作业人员的技术水平都有极高的要求,因此,以提高民航机务维修水平,降低维修难度为目标,开展维修技术与方法的研究,具有重要的理论价值和现实意义。本文在研究交互式电子技术手册的基础上,对虚拟维修系统的构建技术进行了深入研究,开发了一种以维修人员为中心的人性化、智能化的维修辅助系统,可以提高维修人员的实际操作能力,保证实际维修作业时具有较高的维修质量和维修效率,文中的主要工作内容如下:(1)根据航空维修技术资料的数据特点,研究了航空维修技术资料的描述方法以及存储方法,实现了航空维修技术资料到关系数据库的存储,通过对航空维修技术资料转换得到的关系数据库进行扩展,研究了该数据库的调用技术。(2)设计针对CATIA输出的STL文件的数据接口,用OpenGL绘图函数实现了三维模型在系统中的几何重建和多种辅助控制功能。(3)在装配体的装配与拆卸互为可逆过程的前提下,结合虚拟维修系统使用三角面片表示模型的特点,研究了一种从三角面片出发,求解装配体模型之间的装配约束关系的方法,并采用维修任务描述代替零部件装配顺序的方法,实现零部件的装配。(4)对IETM和拆装过程的同步显示进行了研究,并以飞机APU点火装置的装配为例,实现了虚拟维修原型系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 现代民航维修技术
• 1.1.1 维修的发展
• 1.1.2 虚拟维修技术
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源及研究意义
• 1.4 论文研究内容及组织形式
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 组织形式
• 第二章 维修技术资料的数字化技术
• 2.1 交互式电子技术手册
• 2.1.1 传统纸型技术手册
• 2.1.2 IETM 的产生
• 2.1.3 IETM 内涵
• 2.2 技术资料描述方法研究
• 2.2.1 XML 简介
• 2.2.2 IETM 数据特点
• 2.2.3 技术资料描述方法
• 2.3 技术资料存储方法研究
• 2.3.1 XML 存储方法概述
• 2.3.2 XML 在关系数据库中的存储
• 2.3.3 XML 数据到关系数据库实例验证
• 2.4 技术资料的调用技术
• 2.5 小结
• 第三章 三维零件模型几何重建及控制
• 3.1 CATIA 输出的STL 文件格式分析
• 3.1.1 CATIA 简介
• 3.1.2 CATIA 输出的STL 文件格式分析
• 3.2 读取CATIA 输出的STL 文件
• 3.2.1 数据结构
• 3.2.2 STL 文件的读取
• 3.3 三维零件模型几何重建
• 3.3.1 系统中用到的OpenGL 绘图函数及使用方法
• 3.3.2 三维模型几何重建过程
• 3.3.3 辅助控制功能的实现
• 3.4 小结
• 第四章 拆装过程研究
• 4.1 常见虚拟装配方法概述
• 4.1.1 虚拟装配方法概述
• 4.1.2 虚拟装配方法分类
• 4.2 装配模型的描述
• 4.3 装配体位置的约束描述
• 4.4 装配算法研究
• 4.4.1 装配约束位置关系求解
• 4.4.2 装配约束关系条件分析
• 4.5 基于任务的维修过程描述
• 4.5.1 飞机维修手册介绍
• 4.5.2 飞机维修手册信息获取
• 4.6 拆装过程实现
• 4.7 小结
• 第五章 虚拟维修系统初步实现
• 5.1 IETM 和拆装动画过程的同步机制研究
• 5.1.1 工程物料清单（EBOM）
• 5.1.2 同步机制研究
• 5.2 虚拟维修系统初步实现
• 5.2.1 系统开发工具介绍
• 5.2.2 系统初步实现
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文