雷达结构虚拟装配系统关键技术研究

论文摘要

本文对雷达结构虚拟装配系统的关键技术进行深入研究,应用虚拟现实技术,实现了对雷达结构装配全过程具有真实感的模拟,优化了产品性能,提高了装配检验的效率,缩短了研制周期,降低了产品开发成本。提出了雷达结构虚拟装配系统总体方案。研究了Pro/Engineer模型转换与简化技术,实现了Pro/Engineer模型与Vega Prime模型之间的转换;通过对机器人原理以及人手抓取特性进行研究,在运动学和动力学分析的基础上,采用旋量分析方法,建立了虚拟手摩擦接触模型,提出了力封闭判别条件,对虚拟手抓取过程中的抓取力、抓取稳定性进行了分析研究,实现了对虚拟手抓取过程的真实模拟;接入5DT数据手套、位置跟踪器等数据设备,实现了对虚拟手模型的控制;最终在Vega Prime平台的基础上,实现了雷达结构虚拟装配系统的开发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 虚拟装配技术概述
• 1.2.1 虚拟装配技术的概念
• 1.2.2 虚拟装配的基本设计思想
• 1.2.3 虚拟装配的特点
• 1.2.4 虚拟装配技术研究与发展的国内外现状
• 1.3 主要工作及章节安排
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 章节安排
• 第二章 雷达结构虚拟装配系统总体方案设计
• 2.1 系统的设计目标
• 2.2 系统的设计思想
• 2.2.1 虚拟装配场景的真实性
• 2.2.2 基于力的抓取技术
• 2.2.3 基于装配特征和装配力引导的虚拟装配方法
• 2.2.4 装配路径与序列处理
• 2.3 雷达结构虚拟装配的总体结构
• 2.4 系统工作流程
• 2.5 本章小结
• 第三章 Pro/Engineer 模型文件转换与简化研究
• 3.1 Pro/Engineer 模型与虚拟装配模型的区别
• 3.1.1 Pro/Engineer 模型分析
• 3.1.2 虚拟装配模型分析
• 3.2 Pro/Engineer 模型的转换与简化
• 3.2.1 常用的CAD 模型转换方法
• 3.2.2 基于Vega Prime 的模型转换与简化方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于旋量法的抓取仿真研究
• 4.1 概述
• 4.2 旋量矩阵
• 4.3 力的L 量表示及其平衡方程
• 4.3.1 力的L 量表示
• 4.3.2 力的平衡方程
• 4.4 动力学模型的旋量表达式
• 4.4.1 运动方程
• 4.4.2 动力学方程
• 4.5 虚拟手抓取的真实性模拟
• 4.5.1 手的抓取特性分析
• 4.5.2 摩擦接触模型的确立
• 4.5.3 抓取力求取
• 4.5.4 力封闭的判别
• 4.5.5 可操作抓取分析
• 4.5.6 各关节驱动力的求取
• 4.6 抓取流程
• 4.7 小结
• 第五章 基于Vega Prime 的雷达结构虚拟装配系统实现
• 5.1 开发环境简介
• 5.1.1 Vega Prime 开发平台
• 5.1.2 数据手套和位置跟踪器的应用
• 5.2 雷达结构虚拟装配系统的组成
• 5.2.1 系统硬件配置
• 5.2.2 系统软件配置
• 5.2.3 系统功能介绍
• 5.3 应用实例
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献