柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模

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1、第14卷第4期系统仿真学报Vol.14No.42002年4月JOURNALOFSYSTEMSIMULATIONApril2002文章编号：1004-731X(2002)04-0422-04柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模罗建利,刘怀兰,王书亭,陈立平（华中科技大学CAD中心，武汉430074）摘要:采用面向对象的分析方法，针对制造系统虚拟仿真动态建模的实际需求，通过对三维可视化仿真建模技术的研究，提出了柔性制造系统中机器仿真建模的三个层次，即几何建模、运动建模和仿真建模，并重点描述了机器几何模型中节点的层次结构和运动模型的动画实现方法等关键技

2、术，最后给出了机器仿真模型在离散事件仿真中的基本处理算法。关键词:三维可视化建模;几何建模；运动建模；仿真建模；动画仿真中图分类号：TP18文献标识码：A3DSimulationModelingofMachineinFlexibleManufactureSystemLUOJian-li,LIUHuai-lan,WANGShu-ting,CHENLi-ping(CADCenterofHuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract：Inordertomeetthe

3、requirementsofdynamicmodelinginvirtualsimulationmanufacturingsystem,the3Dsimulationmodelingtechniqueisstudiedintermsoftheobject-orientedanalysismethod.Inthispaperamethodispresentedwhichdividesmachinemodelinginflexiblemanufacturingsystemintothreelevels,namelyGeometricModeling,

4、KinematicModelingandSimulationModeling.Andthehierarchystructureofthe3Dgeometricmodelingofthemachineandtheanimationtechniqueofthekinematicmodelingarespeciallyintroduced,atlast,abasedondiscreteeventarithmeticforthemachinesimulationmodelingisprovided.Keywords：3Dsimulationmodelin

5、g;geometricmodeling;kinematicmodeling;simulationmodeling;animatedsimulation类，它包括了动态实体类和资源模型类两大类。仿真运行中1引言动态生长和死亡的实体模型类是动态实体类，在制造系统中随着制造水平的提高和市场竞争的日趋激烈，仿真技主要指工件实体类及其类型类。资源模型类则是制造系统中术在制造业领域得到了广泛的重视。但是传统的人工编程建除动态实体类之外的实体模型类,它可分为六大类,其中机器模方式费工费时而且非专业人员难以掌握，它严重地限制了类是资源模型类中一个关键类。仿真技术

6、在制造领域的普及与应用。为了解决上述不足，当b)运行控制类是柔性制造系统中控制流的抽象类。它前仿真技术引入了面向对象技术、图形化建模技术和动画仿包括事件类、仿真时钟类和随机函数类。[1～3]真技术。本文通过对制造仿真领域的分析，针对制造仿c)数据库对象类将系统中的数据用数据库统一管理真系统中大量使用的机器建模问题进行了研究，提出了机器起来，保证了数据安全和快速读写。三维可视化建模新方法，并利用VC和OpenGL实现了对制d)输出分析类将存储在数据库对象类中的仿真结果造仿真系统快速建模，该方法已经在柔性制造仿真系统用图形界面表示。InteVss中得

7、到了实际应用。3机器建模2虚拟柔性制造系统的类层次结构采用面向对象方法建立柔性制造系统中的机器三维模柔性制造系统是由制造过程、制造方法、材料处理设备型可分成三个层次：几何模型、运动模型和仿真模型。几何和信息流经过逻辑过程的有效管理有机集成起来的一个非摸型描述了柔性制造系统中实体的外形、外观(纹理、表面常复杂的系统，采用面向对象技术可将柔性制造系统结构抽颜色)及几何装配关系等；运动模型描述了柔性制造系统中象为如图1的类层次结构。系统分为四大类：建模对象类、的实体的运动属性如运动自由度、加工过程演示等；仿真模运行控制类、数据库对象类和输出分析类。型是

8、为制造加工环境中相互协同工作并受控制信息流控制a)建模对象类：将物理实体映射到虚拟三维中的模型的实体建立的模型。其中运动模型是在几何模型