一、虚拟环境下装备的装配和分解信息模型（论文文献综述）
刘宇涵[1]（2020）在《特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究》文中进行了进一步梳理特种装备在国防科工和社会生产中占据着非常重要的地位,特种装备的种类十分多样,包括国防装备、工程机械、高端实验器械等,其结构复杂,产品开发周期需经历方案论证、概要与详细设计、加工制造、装配和测试等串行阶段。然而其核心环节中人-机-环境的测试验证是事后验证,导致各环节反复,致使研发成本大量增加,造成产品上市与应用周期延长,因此,对特种装备的全生命周期进行实时仿真能够帮助解决特种装备生产、检测、投入使用到安全维护各环节遇到的问题。本文专注于对特种装备全生命周期中部分重要环节的仿真,对其中的关键技术进行研究与实现,主要包括:特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游、基于刚体动力学的特种装备运动与虚拟操控的物理仿真实现、特种装备伪装用柔性织物实时绘制算法改进、以及特种装备实时仿真中多途径人机交互技术的探索和实现。首先,针对特种装备仿真效果差、场景单一和大型环境绘制延时等问题,探索一种能够对多种特种装备及大型场景进行实时仿真的方法。以集成实车、风力发电机和分子级轴承性能试验样机等多种特种装备及其运行场景为实例,采用专项优化模型材质中面片和三角形的策略,引入多层次细节重划分方法,大大缩减绘制模型数量,实现模型材质轻量化,降低仿真的时延;采用微表面材质模型,引入PBR渲染管线技术,完善材质纹理的真实感,减少渲染时间。从而实现对特种装备所处大型场景的实时绘制与漫游。其次,针对特种装备运动和虚拟操控,以徐工集团水泥泵车、压路机和装载机等多种特种工程车辆为例,采用抽象简化模拟物体运动关系的策略,引入刚体动力学实现特种装备和其他对象模拟方法,对多个特种装备进行受力关系分析,对其在场景中的各个运动关节和部件的受力情况进行描述,对各部件受力姿态相关参数进行优化调整,减少特种装备运动和操控上物理仿真的运算量,避免一定程度物理运动仿真偏差大的情况,提高物理仿真的精确性;保证在每一个绘制时间步长内的时间耗散均在虚拟操控容许的时延之内,实现特种装备运动和虚拟操控的实时性。再次,对于特种装备的伪装应用方面,本文对伪装的柔性布料进行仿真模拟。装备伪装评估在现代装备领域是一个重要的技术,军事伪装的不断发展主要得益于人类科技的进步。采用专注于布料的模型建立和动态模拟的策略,从布料的结构和运动为切入点,通过对布料模拟的几何参数和行为参数的分析,对布料模型的建立方法进行优化,减少运算量;对于异质布料的动态绘制,将场景中不同布料的属性和迭代次数进行分类处理,实现不同的材质效果,提高异质布料动态仿真的真实度;提出一种基于动力学方法的随机可控的区域风场模型,减少风场中布料撕裂效果模拟的时延,并对风场中布料撕裂算法进行改进,随网格变化动态改变质点的撕裂阻尼,改善布料撕裂的仿真效果,实现真实的撕裂效果模拟。最后,针对现有的虚拟现实场景交互模式单一且难以取得良好效果的问题,对特种装备实时仿真中多途径人机交互技术进行探索和实现。采用对不同交互需求进行定向设计和交互设计统一化的策略,设计一套完整的虚拟交互框架、流程和方法。对能够进行语音交互的场景,对声音的采集和合成方法进行改进,优化声音交互端的工作,降低场景声音延时,实现实时虚拟声场沉浸体验;对于复杂工作环境中传统交互无法达到预期效果的情况,设计一套能够用于多种虚拟场景中的手势交互指令集,对人体不同的区域范围构画交互内容,降低手指交互指令间的冲突,提高手势指令的控制效率,实现统一的手势交互;对于沉浸式的交互需求,采用HTC VIVE等设备搭建真实的虚拟场景,获得更加真实的交互体验,从而降低使用者在实际操作过程中遇到的意外情况;对于交互舒适性的研究,在人机操作舒适性验证平台实践中,完成对大吨位装载机和双钢轮压路机操作系统的模拟,有效控制企业的产品研发成本。
龚雅琼[2]（2020）在《基于增强现实技术的辅助维修系统设计与实现》文中指出随着机电装备结构、功能复杂性的增加和产品更新换代速度的加快,传统依靠维修人员经验的方式会导致维修作业负荷强度大、出错率高,难以满足日益增长的维修需求。增强现实（Augmented Reality,AR）技术可以作为辅助角色,在维修操作时减轻人员的认知与记忆负荷,进而提高维修效率和质量,基于AR的辅助维修系统为维修作业改善提供了新的技术手段。本文以增强现实技术在维修领域的应用为研究目标,基于维修作业需求分析增强现实环境下维修作业系统核心模块的设计,以某涡轮发动机为维修对象,完成一套增强现实维修辅助系统的开发。该系统具有人机交互友好、适用于多用户、支持远程通讯等特点。论文完成的主要研究工作如下:（1）在分析维修需求和辅助维修系统功能的基础上,提出辅助维修系统总体架构。通过梳理辅助维修系统功能需求,确定系统开发流程和相关技术,采用3ds Max完成场地和模型构建、基于Unity3D引擎搭建虚拟场景,选择Kinect作为传感器采集数据,采用C#语言在Visual Studio平台实现相关软件模块的开发、打包、编译和部署。（2）围绕维修作业任务,完成辅助维修关键信息的提取与转化,得到AR环境下维修工艺文件;通过建立维修作业模型,实现传统维修工艺向增强现实环境下维修工艺的处理、转化和存储;完成辅助维修系统通用数据库设计,使之具备良好的灵活性和可移植性。（3）以人机交互模块和协同模块为重点,研究系统模块的功能需求及其实现方法。从增强现实交互、维修任务和模块要素等层面分析人机交互模块的结构组成,建立系统交互任务模型。针对目前手势交互存在方式单一的问题,开展基于Kinect传感器的手势识别模块开发,满足用户自定义手势的拓展功能。确定了协同模块并发控制策略和增强现实场景共享技术路线,选用C/S的软件架构,采用TCP和UDP网络通信协议实现数据的传输、封装和解析,分析代码的实现过程。（4）在开展系统功能分析和模块设计的基础上,完成相关功能模块的开发与集成,并以某涡轮发动机为例完成辅助维修案例分析,验证所开发的AR辅助维修系统具有辅助维修等相关功能和良好的人机交互特性。基于增强现实的辅助维修系统能有效提升用户的使用体验,提高维修作业的效率与质量,具有重要工程应用前景。论文完成了此类系统核心功能模块的设计和开发,系统具备后台管理、维修记录管理、维修引导、多人协同以及远程通信等功能。相关研究内容为增强现实技术在工业维修领域的应用做出了有益的理论探索和初步的应用实践。
张婧怡[3]（2020）在《航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用》文中进行了进一步梳理对于卫星载荷分系统等大型设备来说,其装配工艺规划是极其复杂的,而且也充满了困难与挑战,复杂装配环境下的操作规范性和效率在很大程度上决定了最终质量、周期以及成本。随着虚拟现实技术的出现,使所面临的各项问题得到了有效解决。本文在研究的过程中,根据卫星装配生产期间所面临的各项问题,重点分析了虚拟装配工艺的基本技术以及设计方法,并对此展开了深入的探讨与研究。本文主要介绍了传统装配工艺设计的基本特征与内容,针对卫星载荷分系统装配工艺设计中所产生的各项问题进行分析,明确了未来的研究方向。基于此,提出了相应的工作流程与体系结构。从功能层面进行划分,可以将系统分成以下几个部分,包括实体模型采集、虚拟装配顺序规划、工艺信息生成与演示。在虚拟现实环境下,重点研究了三维模型转换技术。通过分析相关的信息与要求,以层次约束结构为基础,提出了相应的虚拟装配模型,将产品信息分为产品层、部件层、零件层、特征层、几何面层以及面片层来表达,并建立各层元素之间的约束关系,实现了三维模型到虚拟现实环境间的数据转换。研究了虚拟现实环境下的装配顺序规划。本文在研究的过程中,则是采用了智能装配顺序推理与交互式装配规划评价相结合的方式。阐述了优先约束表的基本理念,充分表达了装配体的优先约束关系。基于初始优化的装配顺序为引导,在虚拟现实环境下,实现交互式装配规划、评价与仿真操作,借助于人的知识技能与工作经验,致力于产生新的优先约束与评价准则,从而得出最佳的装配顺序。实现了根据顺序规划的结果生成工艺信息的方法和装配演示,对虚拟装配过程中产生的工艺信息进行有效组织和表达,得到产品的工艺目录树。利用WebGL技术实现装配信息浏览和演示。
周嘉伟[4]（2020）在《轴桨虚拟装配工艺知识管理研究》文中指出虚拟装配工艺设计是衔接三维模型与虚拟可视化的桥梁,也是数字化装配体系中较为重要的一个环节。与传统模式相比,虚拟装配工艺将工艺知识库放入到虚拟装配环境中,结合装配模型进行工艺知识的指导呈现。这样不仅能够方便工艺人员指导修改工艺信息,也能使装配人员利用可视化的呈现方式提高对装配作业的认知度。近年来,虽然虚拟装配设计呈现较好的发展趋势,但是也存在一定的研究困难:首先,虚拟环境下的工艺信息在输入输出方面存在困难,并且很难与模型对应的方式匹配呈现;其次,实现虚拟环境下的视景仿真存在一定挑战,仿真涉及环节众多,包含的装配工艺要素使得仿真的工作量巨大,对于相应的工艺设计人员要求也较高。对此,如何规范装配工艺信息,提供较为便利的信息导入方法,实现虚拟环境下的知识指导,成为迫切解决的问题。为解决上述问题,本文以轴系和螺旋桨装配为对象,研究轴桨虚拟装配工艺知识的管理。论文主要研究内容如下:1)轴桨装配工艺信息模型构建。首先,根据装配需求,提出装配工艺信息构成,并对装配工艺信息进行分解定义;然后,对装配工艺信息概念进行本体构建及定义,给出装配对象、装配过程和装配资源的关系定义,提出本体工艺信息集成框架;最后,对轴桨装配本体模型进行实例验证。2)轴桨装配工艺信息挖掘及提取研究。首先,对工艺语句的词性和语法进行分析,讨论语句中包含的基本要素和语义关联方式;然后,挖掘提取原始资料中的文本信息,并叙述文本检测及识别方法;之后,对提取的信息要素采用TF-IDF方法进行关键词重要度计算,采用Levenshtein算法进行工艺信息的相似度计算,将计算结果关联到信息模型中;最后,对工艺语句拆分及信息匹配计算进行实例分析。3)轴桨虚拟装配工艺设计。首先,对轴桨装配中的结构、工装和工艺知识进行描述,描述内容包含层次划分、关键信息、流程要素等,建立结构组成、装配工装和装配工艺知识库;然后,对虚拟装配进行需求分析,并根据分析结果,提出虚拟装配工艺设计流程;最后,对三维模型的构建及仿真进行描述。4)轴桨虚拟装配知识系统设计与实现。首先,提出系统总体设计,包含体系结构设计和功能结构设计;其次,介绍开发环境和系统工具;之后,对部分系统功能的实现进行论述,论述内容包含轴桨本体工艺知识库的构建和数据库到虚拟装配平台的信息互通。
武维维[5]（2020）在《基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究》文中研究指明装配是生产制造业中的主要活动,耗费了大量的人力与物力。产品装配性能对产品质量、产品的生产效率和成本均具有重要影响。利用虚拟装配技术可以在计算机中建立起逼真的装配环境,对实际装配活动进行仿真,并在此基础上对产品的可装配性、装配工艺的合理性、装配操作的舒适性进行分析验证,从而在产品研发的早期阶段及时发现产品设计和工艺规划中的问题与缺陷,减少设计变更,缩短产品研发周期,提高产品装配效率与质量。目前虚拟装配系统大多没有集成完整的虚拟人体模型,因而很难有效支持装配过程中复杂的人机工效分析评估工作。此外,目前虚拟装配系统主要基于几何约束信息对零件进行操作和控制,导致装配过程仿真在零件装配运动行为的逼真性方面也存在一定的局限性。针对上述问题,本文探索一种以“全虚拟”方式在虚拟装配系统中集成虚拟人模型的新思路,对基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真相关关键技术进行了深入研究,主要研究工作总结如下:1.分析了基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真系统的构建思路,在此基础上讨论了系统的功能需求。将系统结构分为数据层、支持层、功能层以及交互层,构建了系统完整的体系结构。给出了系统的工作流程,包括装配作业场景搭建阶段、人机工程仿真评估阶段和零件装配过程仿真阶段。2.提出一种面向虚拟人作业姿态预测与评估的多目标优化模型。讨论了基于多目标优化的虚拟人作业姿态预测的基本思想。分析了人体作业姿态对平衡性、关节负荷、关节角度和作业目标可达性等人机因素的影响机理,建立了人体作业姿态参数和这些人机因素指标之间的函数关系,在此基础上构建了用于虚拟人作业姿态预测的姿态优化模型。针对姿态优化模型的复杂性和非线性,引入多目标遗传算法对其进行求解,以获取给定作业条件下姿态优化问题的Pareto最优姿态解集。引入变权理论对各姿态解的选择优先度进行计算,并据此对姿态解集进行综合排序,以实现最终姿态参数方案的选优决策。提取与作业姿态舒适度相关的人机因素指标值,并通过对其进行综合集成以实现对作业姿态总体舒适度的评估。3.提出一种虚拟样机环境下观测物可视性的自动评估方法。利用网格划分技术将观测物表面离散成一系列网格单元,并将其作为可视性评估的基本单元。给出了网格尺寸的确定方法以及网格的形状要求。分析归纳了网格单元的可视类型,并建立了基于视线检测的网格单元可视类型自动判别算法,解决了虚拟人视域内可见网格分类提取问题。分析总结了视域因素、物姿因素、视角因素等可视性影响因素的特点,并结合人机工学理论和实验统计方法建立了其相应的评估计算模型,实现对可视性各影响因素的分开评估。通过综合集成可视性各影响因素实现对观测物总体可视性的计算。4.提出一种考虑人机因素与零件物理属性的装配过程仿真方法。以装配生产中最为典型常见的轴孔类装配为研究对象,通过分析装配过程各阶段装配操作的特点,将装配过程划分为装配空间漫游阶段、找孔阶段、半入孔阶段和入孔阶段,并给出了各阶段零件装配运动行为的描述。在对装配仿真中零件物理属性进行需求分析的基础上,构建了虚拟零件的物理属性模型。从装配者对物体位姿的认知模式出发,提出一种面向装配过程仿真的物体位姿描述方法及控制策略。利用概率方法模拟人机因素对装配力/力矩的影响作用,并结合装配过程各阶段装配者的装配意图以及装配操作特点,构建了各阶段装配力/力矩的计算模型。给出了零件间接触力的计算方法,避免零件碰撞后发生相互嵌入的现象。建立了零件的动力学和运动学方程,通过动力学仿真实现零件的运动引导与装配定位,提高了装配过程仿真的真实感和可靠性。5.在上述研究的基础上,开发了基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真原型系统VEAVAS（Virtual Human Based Ergonomic Assessment&Virtual Assembly System）。介绍了系统的开发和运行环境,阐述了系统的功能模型以及各个功能模块之间的数据流向,并通过装配作业实例对本文所提方法进行了应用验证。
贺焕[6]（2019）在《面向自动化装配生产线的虚拟仿真平台研究》文中研究说明传统的制造生产线,多以手工为主,严重制约了生产效率,研究和开发自动化、数字化的新型集成制造生产线对于提升产品性能及整体生产效率具有重要意义。由于自动化生产线装备维护成本高、检修困难、专业性强,运用虚拟仿真技术模拟监测生产状态,可以解决上述问题。本文针对以流水线作为其生产组织形式的自动化装配生产线,其虚拟仿真平台的构建过程需考虑实际生产线上硬件设备、装配对象、零部件约束、装配序列、生产节拍调整和时间控制问题等一系列复杂因素。本研究针对断路器自动化装配生产线为对象,提出一种基于时间Petri网建模与虚拟现实相结合的虚拟仿真平台构建思路,并再此平台上实现了生产状态监测系统的设计与开发。论文工作主要集中在以下几个方面:（1）在对自动化生产线虚拟仿真系统的功能需求详细分析后,确定系统设计策略,提出了系统的体系框架。然后根据框架完成系统方案设计,其包括虚拟对象及场景三维建模、生产线逻辑建模、生产过程运动仿真、状态监测设计、交互设计与界面设计等6部分的方案路线的设计。（2）提出一种基于时间Petri网的生产线逻辑建模方法,采用时间约束的嵌套式Petri网模型对装配生产线行为逻辑进行描述。利用虚拟现实技术,将建立的Petri网模型中的库所、变迁与Unity3D虚拟场景中的实体对象相对应。采用时序驱动的方法,在虚拟环境中对自动化装配实体进行虚拟重现,再现生产工艺过程。（3）针对自动化装配生产线的单机器人实现多零件顺序装配的装配单元,运用代数法与三次项法对机器人进行逆运动学计算与轨迹建模,完成了虚拟仿真系统中机器人的运动仿真。（4）根据系统方案路线,对生产线虚拟仿真系统进行数据通信、故障分析响应、碰撞检测、遮挡剔除、虚拟漫游、可视化等多功能模块实现,完成系统基于虚拟现实的状态监测、系统性能优化与系统交互设计。最后对系统进行测试与验证。
马在有[7]（2018）在《摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统的研究》文中认为摩托车发动机拆装实验能够增加操作人员对常用机构和通用零件的感性认识,使操作人员掌握多种机构和零件的工作原理、结构特点和运动特性,帮助操作人员了解这些机构和零件在摩托车发动机中安装与拆卸的工艺和方法。由于受到设备、场地和师资条件的限制,摩托车发动机拆装实验并没有获得充分发挥作用的机会。为此,本文研究了虚拟装配和虚拟仿真的关键技术,开发了摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统（摩托车发动机虚拟拆装系统）,对摩托车发动机的拆卸与装配过程进行模拟,能够进行交互的虚拟装配与拆卸操作,同时也为摩托车发动机虚拟拆装实验的推广提供了可能。本文主要完成了以下研究工作:首先对摩托车发动机虚拟拆装系统进行了功能需求分析,在此基础上,建立了系统的体系结构,确定了系统的工作流程和零件建模技术方案,利用SQL Server建立了系统的底层数据库,采用ADO对象实现了对数据库的访问和操作。建立了摩托车发动机虚拟装配模型的层次结构;开发了一个模型转换接口,完成了摩托车发动机虚拟拆装系统和CAD系统之间的模型信息转换;建立了摩托车发动机的虚拟装配场景,在场景中建立了层次结构的场景图,利用场景图指导仿真引擎完成了对场景的渲染绘制;建立了软件系统的拆装工具及标准件模型库,实现了对工具模型和标准件模型的管理。采用分层规划的方法得到了摩托车发动机的装配顺序,通过中间点插值的方式规划出了摩托车发动机的可行装配路径;利用基于装配约束的装配运动导航和零件精确定位方法,实现了对摩托车发动机零部件的运动引导和精确定位;摩托车发动机装配及拆卸仿真的难点在于拆装工具的使用,本文着重研究了考虑拆装工具的摩托车发动机虚拟装配及拆卸仿真的实现方法,解决了工具的定位和操作问题,实现了虚拟环境下使用不同拆装工具的装配及拆卸仿真。在上述研究的基础上,利用Visual Studio（VS）和WorldToolKit（WTK）开发了摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统,实现了虚拟装配与拆卸过程的仿真。本文设计系统的特点是将装配与拆卸操作分为单步拆装和一键连续拆装两种类型,能够进行摩托车发动机的单步拆卸、单步装配、连续拆卸和连续装配操作。
林博[8]（2018）在《虚拟环境下面向设计的传动装置动态装配研究》文中提出军用装甲车辆综合传动装置结构复杂,空间紧凑,装配工艺要求高。利用物理样机进行综合传动装置的装配实验和装配训练成本过高。虚拟现实技术是近年来被广泛研究的新兴技术,将虚拟现实技术应用在装配设计和装配训练上,不仅可以让装配人员全面认识和体验产品结构,还可以充分发现结构设计问题,在设计阶段改善产品的装配性和维修性。传统的虚拟装配软件,如CAD软件Pro/E、Catia等,采用预定义装配对象和装配约束,由约束条件求解零件位姿的方式,使零件由初始位姿变换到最终位姿,本文称为“一键式”装配,其缺点是:（1）无法体现零件装配路径;（2）零件相互穿透;（3）无法检验结构设计的合理性;（4）装配交互方式单一,缺乏自然的人机交互。本文提出了一种面向设计的动态装配理论,以特征碰撞检测和特征参数匹配实现约束自动识别,采用位姿改变量六自由度修正法表征零件在约束条件下的运动,基于Unity3D渲染引擎开发虚拟环境下动态装配平台,并对某传动装置的轴系进行了理论和方法验证。主要研究内容包括:开展了具有几何特征识别、约束实时更新功能的动态装配理论研究,定义了用于虚拟环境下动态装配的零件模型数据结构。在Visual Studio开发环境下,利用Pro/Toolkit二次开发工具,编写了提取原始零件信息的插件程序,使用QT界面编辑库编写了零件可视化编辑管理。对动态装配理论中装配约束和零件运动进行数学描述和推导,以碰撞检测法定位零件几何特征,以参数匹配法识别约束类型,以自由度归约法确定多约束下零件运动规律,以约束树存储和管理虚拟环境中各零部件之间的约束关系。基于Unity3D渲染引擎构建虚拟环境,应用动态装配理论,使用HUD技术及Leap Motion手势捕捉装置搭建可视化人机交互平台,以某传动装置轴系为例进行了虚拟装配功能检验,验证了理论的可行性。本文从零件在约束条件下的运动描述、约束表达、约束求解、约束建立方式等方面入手,提出了以装配特征为约束识别基元,利用碰撞检测触发装配约束映射算法,实现了零件的动态装配,为面向设计的虚拟装配提供了具备人机交互、工装使用、装配操作、结构设计错误检测以及设计过程装配优化等功能的软件平台。
李益民[9]（2018）在《基于虚拟维修的装甲车辆维修性评价研究与应用》文中指出对于一些复杂的机械装备,设计定型意味着其维修性能的确定。如果装备不具备良好的维修性,会造成后期维护费时费力。装甲车辆作为特殊的大型机械装备,是国家陆战的主力军,对装备的维修性有着更高的要求。传统的装备维修性设计分析与评价通常依赖于物理样机或者全尺寸模型,但是通过物理样机或者全尺寸模型进行的实验往往在设计已经定型之后,这导致评价滞后,造成设计与评价脱节的现象。随着虚拟维修技术的发展,使维修性评价在设计阶段进行成为可能。由于新技术的应用,也带来了装备维修性评价流程与方法的改变。本论文结合国防科研项目的具体需求,借助虚拟维修技术开展装甲车辆的维修性评价研究。首先,对影响装甲车辆维修性的因素进行梳理和总结,建立一套适用于装甲车辆的维修性评价指标体系;在评价体系建立的基础上,结合虚拟维修技术的特点,通过装甲车辆维修性核查表、立方体模型、MTM-UAS等方法对每个维修性属性进行预计与量化分析方法研究;之后,基于云模型理论建立适用于该评价体系的综合评价算法,从而对装甲车辆整体的维修性做出综合的评价;在理论研究的基础上,基于虚拟现实仿真平台开发适用于装甲车辆的维修性评价模块,通过应用实例进行分析与验证。该模块整合了装甲车辆维修性评价体系及相关评价准则和算法,为设计人员在设计早期对装甲车辆维修性开展评价提供方便可靠的工具,有助于提升装甲车辆的维修性。为虚拟维修技术在装备维修性评价领域应用给出参考方法。
刘同强[10]（2017）在《基于VR环境下飞机前起落架虚拟维修的研究》文中指出随着虚拟现实技术的不断进步,飞机虚拟维修相关研究领域对虚拟现实技术的需求变得尤为强烈。起落架是飞机的重要关键部件之一,承担着飞机的起飞和降落的任务,是飞机的重要承力部件。相关维修资料显示,飞机2/3以上的结构事故都是由于起落架结构或者与起落架相关引起的。前起落架是一般民机起落架的三大组成之一,承担着飞机落地以及转向的重任,是飞机安全飞行的关键部件。前起落架的维修若采用虚拟维修技术可以提升维修训练的水平,通过现代化虚拟现实技术方式传授维修知识和维修技巧,可以解决传统维修培训手段落后的情况,可以解决民机维修人员的维修能力不足、维修效率偏低和维修成本高昂等问题。因此,本文开展了基于VR环境下飞机前起落架虚拟维修的研究,对前起落架虚拟维修建模相关技术展开研究,对前起落架虚拟维修系统总体设计进行探讨,得出系统解决方案,重点是建立沉浸环境下前起落架的虚拟维修系统。本文完成主要工作及结论如下:本文对前起落架虚拟维修建模技术展开研究,建立前起落架虚拟维修系统的框架结构,对沉浸式虚拟维修的基本组成进行构建,给出系统的开发流程,利用3ds Max对前起落架模型进行分层建模并对模型进行优化处理。本文对前起落架虚拟拆装系统进行研究,利用前起落架的虚拟拆装代替真实前起落架的拆装,使用Unity3D虚拟引擎通过C#语言编写控制脚本实现前起落架各部分系统零件拆装演示,建立前起落架虚拟维修拆卸仿真的维修系统,为前起落架的虚拟维修提供技术支持。本文建立了沉浸环境下的前起落架虚拟维修的系统,利用HTC VIVE构建虚拟维修环境,配合Unity3D虚拟引擎,实现前起落架的整体展示、零部件介绍、虚拟拆卸和组装、虚拟拆装的考核练习以及考核评价等模块功能。本文所做的前起落架虚拟维修系统是VR技术在民机维修中的典型应用,相对于传统的前起落架维修训练方式,突破了时间和空间的限制,使用人员能达到像在真实环境中一样对设备的零部件进行各类拆分与组装实训,在操作过程中还能进行观看主要零部件介绍、学习前起落架拆卸和组装、使用虚拟交互设备进行装配和拆卸练习及训练考核。本文研究的VR环境下前起落架的虚拟维修,是当今民机维修性的重要发展方向,其研究的基本方法和思路为民机探索维修性发展工作具有一定的应用价值和参考意义。
二、虚拟环境下装备的装配和分解信息模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟环境下装备的装配和分解信息模型（论文提纲范文）
（1）特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游技术现状分析 |
| 1.2.2 特种装备刚体动力学仿真模拟现状分析 |
| 1.2.3 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真现状分析 |
| 1.2.4 特种装备仿真中人机交互技术现状分析 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第2章 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游 |
| 2.1 大型场景的实时绘制和漫游技术 |
| 2.1.1 多层次细节重划分技术分析 |
| 2.1.2 基于PBR渲染管线技术分析 |
| 2.1.3 实时仿真相关理论应用 |
| 2.2 特种装备大型场景的实时仿真应用实践 |
| 2.2.1 集成实车虚拟仿真平台 |
| 2.2.2 风力发电机虚拟仿真平台 |
| 2.2.3 分子级轴承仿真虚拟场景试验平台 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于刚体动力学的特种装备物理仿真研究 |
| 3.1 泵车刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.1.1 泵车仿真问题剖析 |
| 3.1.2 泵车刚体动力学建模 |
| 3.1.3 泵车刚体动力学优化 |
| 3.2 装载机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.2.1 装载机仿真问题剖析 |
| 3.2.2 装载机刚体动力学建模 |
| 3.2.3 装载机刚体动力学优化 |
| 3.3 压路机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.3.1 压路机仿真问题剖析 |
| 3.3.2 压路机刚体动力学建模 |
| 3.3.3 压路机刚体动力学优化 |
| 3.4 仿真系统实验效果对比与分析 |
| 3.4.1 泵车作业模拟应用系统 |
| 3.4.2 装载机的动力学仿真应用系统 |
| 3.4.3 压路机的动力学仿真应用系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真研究 |
| 4.1 伪装布料模型的建立 |
| 4.1.1 针对三角形面片的质点弹簧模型优化 |
| 4.1.2 基于位置动力学的伪装布料建模 |
| 4.2 特种装备应用布料的动态真实性问题剖析 |
| 4.2.1 异质布料的动态绘制 |
| 4.2.2 真实风场物理模型问题剖析 |
| 4.3 风场下伪装布料撕裂的改进 |
| 4.3.1 布料撕裂算法问题剖析 |
| 4.3.2 Half-edge半边结构分析 |
| 4.3.3 Half-edge的改进 |
| 4.3.4 布料撕裂稳定性的改进 |
| 4.4 布料仿真效果验证 |
| 4.4.1 实验背景 |
| 4.4.2 伪装布料真实性验证 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 特种装备虚拟现实人机交互技术研究 |
| 5.1 虚拟声场的采集和处理 |
| 5.2 虚拟装配中的手势交互 |
| 5.2.1 手势交互系统构建 |
| 5.2.2 面向特种装备虚拟装配场景的交互设计 |
| 5.2.3 手势操控发动机装配案例 |
| 5.3 特种装备的沉浸式交互 |
| 5.3.1 沉浸式交互问题剖析 |
| 5.3.2 碰撞检测与力反馈 |
| 5.3.3 虚拟测量软件模拟及应用 |
| 5.4 特种装备人机交互舒适性验证 |
| 5.4.1 特种装备交互仿真舒适性问题剖析 |
| 5.4.2 真实特种装备操作环境建立 |
| 5.4.3 特种装备仿真交互模式改进 |
| 5.4.4 实验案例 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）基于增强现实技术的辅助维修系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 增强现实技术研究现状 |
| 1.2.2 辅助维修技术发展现状 |
| 1.2.3 人机交互研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与架构 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文的组织结构 |
| 第二章 AR辅助维修系统的分析与设计 |
| 2.1 AR辅助维修系统分析 |
| 2.1.1 系统整体分析 |
| 2.1.2 用户需求分析 |
| 2.1.3 功能需求分析 |
| 2.2 系统方案设计 |
| 2.2.1 系统体系结构 |
| 2.2.2 系统开发平台 |
| 2.3 关键技术 |
| 2.3.1 常用的任务模型 |
| 2.3.2 辅助手势识别 |
| 2.3.3 Vuforia图片识别 |
| 2.3.4 数据传输协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 AR辅助维修信息转化与过程建模 |
| 3.1 维修信息处理简介 |
| 3.2 辅助维修作业信息处理 |
| 3.2.1 辅助维修的信息需求 |
| 3.2.2 辅助维修信息的组成与分类 |
| 3.2.3 辅助维修信息转化 |
| 3.3 维修作业过程建模 |
| 3.3.1 维修作业过程 |
| 3.3.2 维修作业分层 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 交互模块设计 |
| 4.1 AR交互模块 |
| 4.1.1 多模交互原理 |
| 4.1.2 交互模块要素 |
| 4.1.3 多模交互层次模型 |
| 4.1.4 交互操作流程 |
| 4.2 AR环境中的交互任务分解 |
| 4.2.1 交互基本任务 |
| 4.2.2 选择/操纵的任务分析和分解 |
| 4.2.3 导航/漫游的任务分析和分解 |
| 4.2.4 交互反馈 |
| 4.3 用户维修任务 |
| 4.3.1 AR维修场景 |
| 4.3.2 面向维修场景的用户任务 |
| 4.4 基于CTT模型的交互任务建模 |
| 4.4.1 CTT简介 |
| 4.4.2 基于CTT模型的任务分析 |
| 4.4.3 操作任务建模 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 协同模块设计与实现 |
| 5.1 协同权限管理 |
| 5.2 协同一致与并发控制 |
| 5.2.1 协同并发控制技术和策略 |
| 5.2.2 协同AR中场景共享 |
| 5.3 网络通信模块设计 |
| 5.3.1 网络通信结构 |
| 5.3.2 数据传输的设计 |
| 5.3.3 数据的封装和解析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统实现与实例应用 |
| 6.1 系统开发与实现 |
| 6.1.1 系统实现流程 |
| 6.1.2 模型建立与约束 |
| 6.1.3 数据库设计 |
| 6.1.4 辅助手势识别的开发 |
| 6.2 系统的实现效果 |
| 6.2.1 用户登录 |
| 6.2.2 图片识别与虚拟模型定位 |
| 6.2.3 系统交互总菜单 |
| 6.2.4 产品及其零部件介绍 |
| 6.2.5 维修记录查询 |
| 6.2.6 维修引导 |
| 6.2.7 多人协同维修 |
| 6.2.8 远程通信 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 参与的科研项目 |
（3）航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题背景与研究意义 |
| 1.3 虚拟现实概述 |
| 1.4 虚拟现实发展趋势及国内外研究现状 |
| 1.4.1 虚拟现实技术发展趋势 |
| 1.4.2 国内外研究现状 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 虚拟现实环境下装配技术 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 虚拟现实环境装配技术 |
| 2.3 虚拟现实环境下的装配建模 |
| 2.3.1 三维实体建模 |
| 2.3.2 虚拟现实装配模型的转换建立过程 |
| 2.3.3 虚拟装配模型的生成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 装配顺序规划 |
| 3.1 虚拟装配顺序规划 |
| 3.1.1 顺序规划的总体思路 |
| 3.1.2 装配优先约束的表达和生成 |
| 3.1.3 基于蚁群算法的智能装配顺序推理 |
| 3.2 虚拟环境下交互式装配顺序规划和评价 |
| 3.2.1 虚拟环境下交互式装配顺序规划过程 |
| 3.2.2 装配评价知识和规则 |
| 3.3 信息素的限定 |
| 3.4 蚁群算法讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统开发及应用 |
| 4.1 开发环境 |
| 4.2 系统总体框架 |
| 4.3 系统主要功能模块 |
| 4.3.1 模型采集模块 |
| 4.3.2 模型转换模块 |
| 4.3.3 规范及优先约束基础库管理模块 |
| 4.3.4 装配顺序规划模块 |
| 4.3.5 装配工艺生成模块 |
| 4.4 系统开发过程 |
| 4.4.1 系统整体流程及输入输出关系 |
| 4.4.2 系统分解点 |
| 4.4.3 数据表的建立 |
| 4.5 系统功能验证测试及结果分析 |
| 4.5.1 实体模型采集及模型转换 |
| 4.5.2 装配优先约束表配置及演示 |
| 4.5.3 装配工艺顺序生成 |
| 4.6 参数改进优化 |
| 4.7 本章小节 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）轴桨虚拟装配工艺知识管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 领域本体建模与应用 |
| 1.3.2 工艺信息挖掘与应用 |
| 1.3.3 虚拟装配工艺仿真技术 |
| 1.4 研究内容与章节安排 |
| 第2章 轴桨装配工艺信息模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 装配工艺信息构成 |
| 2.3 装配信息本体构建 |
| 2.3.1 本体构建流程 |
| 2.3.2 领域本体定义 |
| 2.4 工艺信息集成框架 |
| 2.5 实例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 轴桨装配工艺信息挖掘及提取研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 装配工艺语句分析 |
| 3.2.1 装配工艺语句词性分析 |
| 3.2.2 装配工艺语句语法分析 |
| 3.3 装配工艺信息挖掘 |
| 3.3.1 文本检测方法 |
| 3.3.2 文本识别方法 |
| 3.4 装配工艺信息匹配研究 |
| 3.4.1 关键词重要度计算 |
| 3.4.2 工艺信息相似度计算 |
| 3.5 实例分析 |
| 3.5.1 语句处理实例及分析 |
| 3.5.2 信息匹配研究实例及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轴桨虚拟装配工艺设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴桨装配知识库建立 |
| 4.2.1 轴桨结构组成知识库建立 |
| 4.2.2 轴桨装配工装知识库建立 |
| 4.2.3 轴桨装配工艺知识库建立 |
| 4.3 轴桨虚拟装配工艺需求分析 |
| 4.4 轴桨虚拟装配工艺设计流程 |
| 4.5 轴桨装配工艺仿真 |
| 4.5.1 装配模型建立 |
| 4.5.2 基于标注模型的轴桨装配 |
| 4.5.3 基于装配体模型的轴桨工艺仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 轴桨虚拟装配知识系统设计与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统总体设计 |
| 5.2.1 系统体系结构设计 |
| 5.2.2 系统功能结构设计 |
| 5.3 系统开发环境及工具 |
| 5.3.1 系统开发环境 |
| 5.3.2 系统工具 |
| 5.4 部分系统功能实现 |
| 5.4.1 轴桨本体知识库构建方法验证 |
| 5.4.2 数据库到虚拟装配平台的实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（5）基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 虚拟人作业姿态预测技术研究现状 |
| 1.2.2 基于虚拟人的人机工效分析评估技术研究现状 |
| 1.2.3 虚拟装配技术研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 论文研究内容和组织结构 |
| 第二章 基于虚拟人的人机工效评估与装配作业仿真系统总体框架 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VEAVAS系统构建思路 |
| 2.3 VEAVAS系统功能需求分析 |
| 2.4 VEAVAS系统体系结构 |
| 2.5 VEAVAS系统工作流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 面向虚拟人作业姿态预测与评估的多目标优化模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于多目标优化的虚拟人作业姿态预测基本思想 |
| 3.3 虚拟人运动建模 |
| 3.4 虚拟人作业姿态优化模型的构建 |
| 3.4.1 平衡性因素 |
| 3.4.2 关节负荷因素 |
| 3.4.3 关节角度因素 |
| 3.4.4 可达性因素 |
| 3.5 虚拟人作业姿态优化模型求解 |
| 3.5.1 NSGA-Ⅱ算法介绍 |
| 3.5.2 姿态优化模型求解的NSGA-Ⅱ算法设计 |
| 3.6 虚拟人作业姿态选优决策与舒适度评估 |
| 3.6.1 虚拟人作业姿态的选优决策 |
| 3.6.2 虚拟人作业姿态的舒适度评估 |
| 3.7 虚拟人作业姿态预测实例研究 |
| 3.7.1 人机因素偏好对作业姿态的影响 |
| 3.7.2 虚拟人体型大小对作业姿态的影响 |
| 3.8 实验验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 应用于虚拟样机环境下的可视性自动评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 观测物表面的网格划分 |
| 4.3 视域模型构建 |
| 4.4 网格可视类型的判别 |
| 4.5 可视性各影响因素的评估 |
| 4.5.1 视域因素的评估 |
| 4.5.2 物姿因素的评估 |
| 4.5.3 视角因素的评估 |
| 4.6 可视性的总体评估 |
| 4.6.1 可视性的总体量化评估 |
| 4.6.2 可视性的总体定性评估 |
| 4.7 可视性评估实例研究 |
| 4.7.1 支撑板装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.7.2 法兰盘装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.7.3 螺栓装配场景可视性的评估与改进 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于分阶式力引导的自动装配定位方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 装配仿真过程各阶段的描述 |
| 5.3 虚拟环境下的零件物理属性建模 |
| 5.4 面向装配过程仿真的物体位姿描述方法及控制策略 |
| 5.5 人机因素对装配引导定位的影响 |
| 5.5.1 目标估计位置计算 |
| 5.5.2 目标估计姿态计算 |
| 5.6 装配力与装配力矩计算模型的建立 |
| 5.6.1 装配空间漫游阶段 |
| 5.6.2 找孔阶段 |
| 5.6.3 半入孔阶段 |
| 5.7 接触力的计算 |
| 5.8 装配仿真流程 |
| 5.8.1 动力学和运动学方程的建立 |
| 5.8.2 仿真流程 |
| 5.9 基于分阶式力引导的零件装配定位实例研究 |
| 5.9.1 人机因素对产品可装配性的影响 |
| 5.9.2 结构因素对产品可装配性的影响 |
| 5.10 实验对比 |
| 5.11 本章小结 |
| 第六章 原型系统的实现与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统概述 |
| 6.2.1 系统硬件环境 |
| 6.2.2 系统软件环境 |
| 6.2.3 系统功能模型 |
| 6.3 系统应用实例 |
| 6.3.1 作业场景建模 |
| 6.3.2 作业姿态预测 |
| 6.3.3 人机工效评估 |
| 6.3.4 装配过程仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）面向自动化装配生产线的虚拟仿真平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟现实技术在工业制造中的应用研究现状 |
| 1.2.2 自动化生产线建模仿真技术研究现状 |
| 1.2.3 复杂离散制造系统建模与仿真技术研究发展现状 |
| 1.3 课题相关主要技术介绍 |
| 1.3.1 Unity3D引擎 |
| 1.3.2 C#语言 |
| 1.3.3 场景模型创建 |
| 1.3.4 基于MATLAB的仿真技术 |
| 1.4 本课题主要研究内容及结构安排 |
| 1.4.1 本课题来源 |
| 1.4.2 本课题主要研究内容 |
| 1.4.3 论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 虚拟仿真系统的框架设计 |
| 2.1 系统通用性与重用性 |
| 2.2 虚拟系统的总体设计思想 |
| 2.2.1 系统设计原则 |
| 2.2.2 系统框架 |
| 2.2.3 系统设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 断路器生产线建模 |
| 3.1 断路器生产线简介 |
| 3.1.1 断路器生产线发展现状 |
| 3.1.2 生产线特点描述 |
| 3.2 生产线虚拟建模 |
| 3.3 生产线逻辑模型构建与优化 |
| 3.3.1 petri网建模理论研究 |
| 3.3.2 面向断路器生产线的Petri网模型 |
| 3.4 生产工艺过程虚拟仿真设计实现 |
| 3.4.1 生产节拍与时序设计 |
| 3.4.2 逻辑模型到虚拟平台的映射 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机器人装配单元虚拟仿真 |
| 4.1 机器人装配单元流程分析 |
| 4.1.1 机器人装配单元结构 |
| 4.1.2 单零件装配机器人 |
| 4.1.3 多零件装配机器人 |
| 4.2 机器人运动学计算与轨迹规划 |
| 4.2.1 六轴机器人运动学分析 |
| 4.2.2 机器人轨迹规划 |
| 4.3 机器人零件装配行为虚拟试验 |
| 4.3.1 基于MATLAB数学仿真试验 |
| 4.3.2 虚拟场景试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 虚拟仿真系统集成与测试 |
| 5.1 人机交互设计 |
| 5.1.1 界面设计 |
| 5.1.2 交互设计 |
| 5.2 系统性能优化设计 |
| 5.2.1 碰撞检测模块 |
| 5.2.2 遮挡剔除模块 |
| 5.2.3 虚拟隐藏与显示 |
| 5.3 虚拟生产线的生产状态监测 |
| 5.3.1 虚拟与实际生产线的数据通信 |
| 5.3.2 虚拟生产线上故障响应与逻辑分析 |
| 5.4 系统测试与验证 |
| 5.4.1 仿真测试 |
| 5.4.2 通信测试 |
| 5.4.3 生产状态监测测试 |
| 5.4.4 交互测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 本文的主要工作 |
| 6.1.2 本文的创新点 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加科研项目和研究成果 |
（7）摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 虚拟仿真实验系统的研究现状 |
| 1.2.2 虚拟装配系统的研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统的体系结构 |
| 2.1 摩托车发动机虚拟拆装系统的功能需求分析 |
| 2.2 摩托车发动机虚拟拆装系统的体系结构 |
| 2.3 摩托车发动机虚拟拆装系统的工作流程 |
| 2.4 摩托车发动机零件建模技术方案 |
| 2.5 摩托车发动机模型数据库的建立 |
| 2.5.1 摩托车发动机模型数据库的设计 |
| 2.5.2 数据库访问技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 摩托车发动机虚拟装配模型及虚拟场景的建立 |
| 3.1 摩托车发动机虚拟装配模型 |
| 3.1.1 摩托车发动机虚拟装配模型的信息组成 |
| 3.1.2 摩托车发动机虚拟装配模型的层次结构 |
| 3.2 摩托车发动机模型的信息转换 |
| 3.2.1 摩托车发动机模型的几何信息转换 |
| 3.2.2 摩托车发动机模型的装配信息转换 |
| 3.3 摩托车发动机虚拟装配场景的构建 |
| 3.3.1 摩托车发动机虚拟装配场景的结构 |
| 3.3.2 仿真引擎 |
| 3.3.3 WTK对场景图的绘制 |
| 3.4 摩托车发动机虚拟装配模型的建立 |
| 3.5 摩托车发动机模型库的建立 |
| 3.5.1 工具模型库的建立 |
| 3.5.2 标准零件库的建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 摩托车发动机虚拟装配及拆卸仿真 |
| 4.1 摩托车发动机装配工艺规划 |
| 4.1.1 摩托车发动机装配顺序规划 |
| 4.1.2 摩托车发动机装配路径规划 |
| 4.2 虚拟环境下的摩托车发动机零部件装配定位过程 |
| 4.3 摩托车发动机零部件的位姿描述及变换 |
| 4.4 摩托车发动机零部件的装配约束识别 |
| 4.5 摩托车发动机零部件的装配运动导航 |
| 4.5.1 自由度的分类和表达 |
| 4.5.2 自由度归约 |
| 4.5.3 约束导航 |
| 4.6 摩托车发动机零部件的精确定位 |
| 4.6.1 约束求解 |
| 4.6.2 精确定位过程 |
| 4.7 摩托车发动机零部件装配定位过程的实现 |
| 4.8 考虑拆装工具的摩托车发动机虚拟装配及拆卸仿真 |
| 4.8.1 摩托车发动机拆装工具的使用对装配工艺规划的影响 |
| 4.8.2 摩托车发动机拆装工具的选择和定位 |
| 4.8.3 摩托车发动机拆装工具的操作 |
| 4.8.4 摩托车发动机拆装工具的退出 |
| 4.8.5 摩托车发动机拆装工具的操作空间验证 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统开发 |
| 5.1 摩托车发动机虚拟拆装系统的开发环境 |
| 5.1.1 摩托车发动机虚拟拆装系统开发所需的软硬件环境 |
| 5.1.2 摩托车发动机虚拟拆装系统开发环境的设置 |
| 5.2 摩托车发动机虚拟拆装系统的用户界面设计 |
| 5.3 摩托车发动机虚拟拆装系统的模型转换接口 |
| 5.4 摩托车发动机虚拟拆装系统的模型库管理 |
| 5.5 摩托车发动机虚拟拆装系统的视图管理及视点控制 |
| 5.6 摩托车发动机的虚拟装配及拆卸仿真 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）虚拟环境下面向设计的传动装置动态装配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 虚拟装配技术的发展现状与趋势 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第2章 动态装配零件建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 虚拟环境下动态装配的定义 |
| 2.3 动态装配的零件数据信息 |
| 2.3.1 几何外形信息数据 |
| 2.3.2 物理属性数据 |
| 2.3.3 几何装配特征数据 |
| 2.3.4 碰撞包围体数据 |
| 2.4 零件数据信息的自动提取及重构 |
| 2.4.1 CAD软件中数据信息的解析 |
| 2.4.2 零件信息自动提取和重构接口开发方法 |
| 2.4.3 零件数据存储及可视化编辑 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 面向装配过程的多层级动态约束装配算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 现有约束求解算法及其特点 |
| 3.3 装配约束的定义和求解算法 |
| 3.3.1 零件位姿的数学描述和约束定义 |
| 3.3.2 动态装配下被约束零件的运动描述 |
| 3.3.3 运动改变量沿各轴分量的分离方法 |
| 3.3.4 基于自由度限制算法约束实例计算 |
| 3.4 单一及多约束下动态装配的约束识别和约束管理逻辑 |
| 3.4.1 基于碰撞检测和参数匹配的约束识别方法 |
| 3.4.2 约束关系的存储及动态更新方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 面向动态装配的人机交互技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Leap Motion的手势交互算法的研究 |
| 4.2.1 体感控制器Leap Motion介绍 |
| 4.2.2 操作者手势判断方法的研究及实现 |
| 4.2.3 虚拟环境中操作手模型的模拟重建 |
| 4.3 虚拟环境下数据可视化平台的构建方法及实现 |
| 4.3.1 实时信息资讯显示界面开发 |
| 4.3.2 虚拟环境中交互电子指导手册开发 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 基于动态装配理论的某综合传动装置装配实例 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 综合传动装置中某传动轴系实际装配 |
| 5.3 虚拟环境中传动轴系的动态装配模拟 |
| 5.4 虚拟装配平台装配指导功能验证 |
| 5.4.1 动态装配中约束识别机制验证 |
| 5.4.2 交互式平台下的虚拟装配训练指导 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 已完成工作 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（9）基于虚拟维修的装甲车辆维修性评价研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于虚拟维修的装备维修评价技术 |
| 1.2.2 虚拟维修性分析方法 |
| 1.2.3 虚拟维修性定量属性预计方法 |
| 1.2.4 虚拟维修性综合评价算法研究 |
| 1.2.5 国内外研究现状总结 |
| 1.3 课题内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 第2章 装甲车辆维修性评价体系设计 |
| 2.1 维修性评价体系建立方法 |
| 2.1.1 评价体系建立原则 |
| 2.1.2 评价体系建立过程 |
| 2.2 装甲车辆维修性影响因素分析 |
| 2.2.1 装甲车辆维修性需求分析 |
| 2.2.2 装甲车辆维修性定性属性 |
| 2.2.3 装甲车辆维修性定量属性 |
| 2.3 装甲车辆维修性评价体系 |
| 第3章 基于虚拟维修的装甲车辆维修性属性评价方法 |
| 3.1 装甲车辆维修性定性属性评价方法 |
| 3.1.1 装甲车辆维修性定性核查表 |
| 3.1.2 基于虚拟维修的维修性定性属性分析方法 |
| 3.1.3 基于装甲车辆维修性定性核查表评价实例 |
| 3.2 装甲车辆维修性定量属性预计与评价方法 |
| 3.2.1 基于立方体模型的人素工程属性定量评价方法 |
| 3.2.2 装甲车辆平均零部件更换时间预计与评价方法 |
| 第4章 装甲车辆维修性综合评价算法研究 |
| 4.1 基于云模型的维修性综合评价算法 |
| 4.1.1 云模型理论 |
| 4.1.2 云评价流程 |
| 4.2 算法应用过程 |
| 4.3 算法验证 |
| 第5章 基于虚拟维修的装甲车辆维修性评价模块设计 |
| 5.1 系统总体架构 |
| 5.1.1 系统开发环境 |
| 5.1.2 系统架构 |
| 5.2 维修性评价模块功能 |
| 5.2.1 项目导入 |
| 5.2.2 维修性信息管理 |
| 5.2.3 评价过程管理 |
| 5.2.4 系统运行流程 |
| 第6章 模块实例分析与验证 |
| 6.1 模块实现 |
| 6.2 运行实例 |
| 6.2.1 实例背景 |
| 6.2.2 评价过程 |
| 6.3 结果分析 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（10）基于VR环境下飞机前起落架虚拟维修的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 虚拟维修的关建技术介绍 |
| 2.1 虚拟维修技术介绍 |
| 2.1.1 虚拟现实技术 |
| 2.1.2 虚拟维修技术 |
| 2.1.3 虚拟维修的优势和仿真方式 |
| 2.1.4 虚拟维修系统的优点 |
| 2.2 虚拟维修系统的开发平台、建模软件和硬件设备 |
| 2.2.1 虚拟维修系统开发的软件平台 |
| 2.2.2 虚拟维修系统的建模软件 |
| 2.2.3 虚拟维修系统开发的硬件设备 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 前起落虚拟维修训练系统总体设计 |
| 3.1 系统总体设计思想 |
| 3.1.1 系统的设计目标 |
| 3.1.2 系统解决方案 |
| 3.2 系统的主要功能模块 |
| 3.3 飞机前起落架虚拟维修系统的方案设计 |
| 3.4 系统开发流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 前起落架虚拟维修建模研究 |
| 4.1 虚拟维修样机的概念 |
| 4.2 前起落架建模分析 |
| 4.3 零部件的位姿信息 |
| 4.4 模型的构造方法 |
| 4.4.1 3DsMax的建模方法 |
| 4.4.2 3DsMax在虚拟现实建模中的关键问题 |
| 4.5 前起落架模型的构建 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 前起落架虚拟拆装系统的研究 |
| 5.1 系统总体框架设计 |
| 5.2 系统开发的设计 |
| 5.3 关键功能实现 |
| 5.3.1 鼠标拖动功能 |
| 5.3.2 识别安装位置功能 |
| 5.3.3 零件的表面材质变化功能 |
| 5.3.4 前起落架拆卸功能 |
| 5.3.5 前起落架装配功能 |
| 5.4 虚拟装配的实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 前起落架虚拟维修系统的构建和测试 |
| 6.1 虚拟维修系统需达成的功能 |
| 6.2 测试环境的调试 |
| 6.3 系统构建和功能测试 |
| 6.3.1 系统界面 |
| 6.3.2 演示模块构建和测试 |
| 6.3.3 练习模块构建和测试 |
| 6.3.4 考核模块构建和测试 |
| 6.4 测试总结 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
四、虚拟环境下装备的装配和分解信息模型（论文参考文献）
- [1]特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究[D]. 刘宇涵. 燕山大学, 2020(01)
- [2]基于增强现实技术的辅助维修系统设计与实现[D]. 龚雅琼. 东南大学, 2020(01)
- [3]航天产品生产制造领域中虚拟现实技术的研究和应用[D]. 张婧怡. 电子科技大学, 2020(01)
- [4]轴桨虚拟装配工艺知识管理研究[D]. 周嘉伟. 武汉理工大学, 2020(08)
- [5]基于虚拟人的人机工效评估及装配作业仿真技术研究[D]. 武维维. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]面向自动化装配生产线的虚拟仿真平台研究[D]. 贺焕. 武汉理工大学, 2019(07)
- [7]摩托车发动机拆装虚拟仿真实验系统的研究[D]. 马在有. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [8]虚拟环境下面向设计的传动装置动态装配研究[D]. 林博. 北京理工大学, 2018(07)
- [9]基于虚拟维修的装甲车辆维修性评价研究与应用[D]. 李益民. 北京理工大学, 2018(07)
- [10]基于VR环境下飞机前起落架虚拟维修的研究[D]. 刘同强. 上海工程技术大学, 2017(06)