基于虚拟现实的机械产品维修系统研究.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82012年8月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueAug．2012文章编号：1001—2265(2012)08—0043一O4基于虚拟现实的机械产品维修系统研究术宋国民，刘新华，崔小龙(中国矿业大学机电工程学院，徐州221116)摘要：为了提高机械产品的维修效率，文章提出了基于虚拟现实的维修系统，并给出了系统框架。为了实现CAD系统和虚拟维修系统的数据转换，建立了面向虚拟维修的产品层次信息表达模型；将人机交互技术应用到虚拟维修系统中，并设计了人机交互操

2、作流程和产品维修性分析流程。最后，开发了原型系统．并通过刮板输送机验证了系统的有效性。关键词：机械产品维修；虚拟现实；数据转换；人机交互；维修性分析中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AStudyofMachineryProductMaintenanceSystembasedonVirtualRealitySONGGuo—rain，L1UXin—hua，CUIXiao—long(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzh

3、ou221116，China)Abstract：Inordertoimprovethemaintenanceeficiencyofmachineryproduct，avirtualreality—basedmaintenancesystemanditsframeworkwerepresented．Theproduct—levelinformationrepresentationmod—elforvirtualmaintenancewasproposedtorealizedatatransformationbetweenCADsystemandvirtu

4、almaintenancesystem．Moreover，human—computerinteractiontechnologywasappliedinvirtualmainte—nancesystem，andtheflowchartsforhuman—computerinteractionandproductmaintainabilityanalysisweredesigned．Finally，aprototypewasdevelopedandtheproposedsystemwasprovedeficientthroughanexampleofsc

5、raperconveyor．Keywords：machineryproductmaintenance；virtualreality；datatransformation；human—computerinter—action；maintainabmtyanalysis生成维修手册，显著减少维修手册的开发时间与费0引言用。韩国的Christiand等人为了提高虚拟维修仿真虚拟维修(VirtualMaintenance)是虚拟现实技术的运行效率，提出了基于遗传算法的最优装配／拆卸序(VirtualReality，VR)在维修领域的应用，是虚拟现实列，对虚拟人

6、在维修过程中的路径规划等问题提出了技术的重要分支。与传统维修工作主要依靠设计人解决方案。。。英国UniversityofSalford的CVE(eentre员在实物样机或原型机上模拟真实产品的维修过程forvirtualenvironments)集成了CAD建模、碰撞检测和相比，虚拟维修技术能够有效地为维修操作训练提虚拟环境管理等功能，开发了基于约束的沉浸式虚拟供先进的实验环境和模拟手段，对于改进维修训练环境。在国内，浙江大学开发的VDVAS系统集成效果、提高维修决策能力具有极大的促进作用，因此了虚拟设计与虚拟装配过程，用户可以运用三维操作被广泛应用于

7、航空航天⋯、武器装备和医疗器和语音命令建立零件及其装配模型。军械工程学院械等领域中。郝建平等提出了完整的虚拟维修系统方案，并基于随着虚拟现实技术的不断发展，国内外学者对虚Jack平台二次开发了VMSAS系统⋯。华中科技大学拟维修的应用进行了大量研究。美国空军研究实朱文革等提出了复杂装备虚拟维修系统设计的总体方验室与GE公司共同发起的SMG项目采用VR技术，案，该方案集成了远程虚拟测试和控制系统⋯。改进了维修性分析过程，实现了维修性分析自动同步本文在上述研究的基础上，建立了面向机械产品收稿日期：2012一O1—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(51

8、005231)；中国博士后科学基金资助项目(20100471408)作者简介：宋国民(1988