基于DIVISION的大型天线结构虚拟装配研究

论文摘要

本文以教育部科学技术重点研究项目“面天线虚拟样机关键技术研究”为背景,研究了基于商用化虚拟样机软件DIVISION的大型天线结构虚拟装配系统。针对传统的装配操作性检验成本高、周期长、效率低的缺点,应用虚拟现实技术,构建了虚拟装配环境,对大型天线结构装配的全过程进行了真实感地模拟,从而提高了装配检验的效率,缩短了研制周期。文中介绍了虚拟装配的基本原理和现阶段国内外研究现状,以及虚拟装配在汽车、飞机、电子设备尤其雷达天线等工业中的应用;从Pro/Engineer和DIVISION MockUp之间的模型交换机制出发,利用中间模型格式方法,解决了两者之间非标准格式模型交换问题;使用C++ Builder对DIVISION进行二次开发,实现了5DT数据手套、位置跟踪器等硬件设备的接入以及对虚拟手模型的控制;并以大型面天线为例,在该软件环境下,实现了对其结构的虚拟装配。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 虚拟装配的概念
• 1.3 虚拟装配技术的发展现状
• 1.3.1 国内研究现状
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.4 研究内容及章节安排
• 1.4.1 本文研究内容
• 1.4.2 本文章节安排
• 第二章 基于DIVISON 虚拟装配系统的总体构建
• 2.1 系统的设计目标
• 2.2 虚拟装配系统的总体架构
• 2.3 虚拟装配系统开发平台
• 2.3.1 开发环境简介
• 2.3.2 硬件配置
• 2.3.3 软件配置
• 2.4 本章小结
• 第三章 虚拟装配模型转换研究
• 3.1 CAD 模型与虚拟环境模型的区别
• 3.2 模型转换
• 3.2.1 常用的模型转换方法
• 3.2.2 基于DIVISION 的模型转换方法
• 3.3 本章小结
• 第四章 手的运动跟踪与建模
• 4.1 虚拟手几何模型建立
• 4.1.1 手的解剖结构
• 4.1.2 虚拟手模型
• 4.2 手的自由度及传感器配置
• 4.3 手模型的控制
• 4.3.1 碰撞检测
• 4.3.2 穿透限制
• 4.3.3 手的抓取
• 4.4 手套运动以及跟踪设备
• 4.4.1 数据手套的原理
• 4.4.2 5DT Data Glove 5
• 4.4.3 Flock of Bird
• 4.5 DIVISION 环境下手套和跟踪器设备的接入
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于DIVISION 的大型天线结构虚拟装配
• 5.1 天线的原理及组成
• 5.2 天线的层次结构
• 5.3 实例应用
• 5.4 本章小结
• 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
• 作者在读期间的研究成果