虚拟样机技术用于般机械的开发研制。天津大学与河北工业大学采用虚拟样机技术联合开发了冲击式压实机,对其进行了仿真计算,得到各部件的运动规律曲线,验证了压实机各部件参数值的合理性。虚拟样机概念正向广度和深度发展,今后的虚拟样机技术将更加强调部件技术知识的重用,强调便于虚拟样机柔性协同的运行管理的组织重构,强调跨领域技术的沟通支持，重点在以下几个方面进行研究基于虚拟样机的优化设计以虚拟样机为中心的并行设计设计分析和仿真工具的集成虚拟样机系统的容错性研究。景仿真技术简介景仿真的定义和特点视景仿真又称虚拟仿真虚拟现实仿真。它是世纪最有前景的高科技技术之，它是计算机技术，图形图象技术，光学技术，控制技术等多种高科技的结合，是延伸人类感觉器官的门科学，通过对现实世界或者是人类想象的虚拟世界进行三维建模并实时驱动，通过头盔显示器或者三维投影技术显示出来。视景仿真种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视听触觉体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用相互影响，从而产生沉浸于等同真实环境的感受和体验。其作为计算机技术中最为前沿的应用领域之，它已经广泛应用于虚拟现实模拟驾驶场景再现城市规划及其它应用领域。计算机仿真又称全数字仿真，是根据相似原理，利用计算机来逼真模仿研究系统中的研究对象，将研究对象进行数学描述，建模编程，并且在计算机中运行实现作为计算机仿真的组成部分，视景仿真采用计算机图形图像技术，根据仿真的目的构造仿真对象的三维模型并再现真实的环境，达到非常逼真的仿真效果目前，视景仿真技术在我国已广泛应用于各种研究领域军事演练城市规划仿真大型工程漫游名胜古迹虚拟旅游模拟训练以及交互式娱乐仿真等视景仿真技术对作战装备的使用效果有很好的实时显示，给人以强烈的视觉上的冲击，对提高武器装备的性能研制效率有着重要的作用西南交通大学本科毕业设计论文第页业景仿真系统研究的意义由于格昂贵,以及作业空间需要较大而的试验场地等诸多原因,不可能达到每个需要学习人都能亲自操作要求。而可视化技术的出现,使得人们能够在三维图形世界中观察通过计算机交互式对行示教仿真。基于的工业视景仿真系统可以提供个真实的实验平台，在不接触实际其工作环境的情况下，通过图形技术，提供个和行交互的虚拟环境。此系统充分利用实时交互性，模拟工业示教再现过程，可以在此系统上编辑工业程序并动态模拟工业运动过程，观察工业运动结果，检验所编写工业序的正确性。进行实物实验之前，可以先在仿真系统上进行模拟仿真，观察实验的运动过程以及运动结果，避免直接在现实中操作对工业周围物体可能造成的伤害。另外，对于刚接触工业操作员来说，此系统可以提供与现实工业乎相同的操作步骤，在操作员真正操作工业前，可以增加其操作的熟练程度，增加安全系数。文要研究的主要内容为了简化研究，本文采用个自由度关节别通过件的建模和仿真，结合运算功能，进行了动学分析和空间坐标的轨迹规划，实现运动轨迹的最优化。又在环境下，利用成了基于模型的视景仿真系统的设计与实现，具体工作如下进行运动学分析。按照通用的则，通过矩阵变换，得到了导出运动学的关节角度。在构造件，运用约束库中的移动和旋转副对部件进行链接，添加驱动力，实现运动，完成三维建模。对运行轨迹进行多项式优化，利用仿真和后处理模块，绘制小臂末端处所取点的位置速度加速度角速度和角加速度曲线，结合曲线进行三次多项式和五次多项式轨迹规划的仿真分析，并进行比较分析。利用入并建立机械手模型，建立仿真场景，实现基于模型数据的运动仿真，并实现视角的交互式键盘控制。西南交通大学本科毕业设计论文第页第二章动学动学指研究个连杆相对运动的空间几何关系。在实际应用中，最为感兴趣的问题是部即末端执行器相对于参考坐标系的空间描述。以看成为个开环的运动链，该链是由组杆件相连而成，其端固定在基座上，另端固定在部上。两个杆件之间通过关节相连，关节由驱动器驱动，使杆件之间产生相对运动，从而使部达到期望的位置和姿态。在动学的研究过程中，又可以分为两类基本问题，即动学的正问题与逆问题。其中，动学的正问题指在已知杆件几何结构参数和关节变量值的前提下，求解部相对于参考坐标系的位置与姿态的问题间点和坐标系的表示间点的向量表示在直角坐标系中，可以用个的位置矢量来表示空间内任意点的位置。对于直角坐标系中任意点的位置矢量表示为如图示，别表示点在当前坐标系中的三个坐标轴方向的分量。这里称为位置矢量，这种表示法也可变化为如下形式图间点的位置表示加入个比例因子，使得，为的齐西南交通大学本科毕业设计论文第页次坐标。标系在固定参考坐标系中的表示当个坐标系位于另个坐标系中时，如图示，通常用三个互相垂直的单位向量表示，这三个变量分别代表法线指向接近量如图示。每个单位向量都可以由它所在参考坐标系中的三个分量表示，这样，坐标系就可以表示为由四个向量组成的矩阵图个坐标系在另个着十分重要的作用。采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机网络技术样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。在制造业中，尤其是在汽车产业中，工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造冲压压铸锻造等机械加工焊接热处理表面涂覆上下料装配检测及仓库堆垛等作业中，机器人都已逐步取代了人工作业。如，年德国汽车制造业中每万名工人中拥有工业机器人的数量为台。在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了批具有影响力的著名的工业机器人公司，它们包括瑞典的本的国的国的大利国的司，这些公司已经成为其所在地区的支柱性产业。在我国，工业机器人的真正使用到现在已经接近多年了，已经基本实现了试验引进到自主开发的转变，促进了我国制造业勘探业等行业的发展。年全年国产工业机器人数量主要指在国内生产和组装的突破台，产值突破亿元人民币。进口机器人数量超过台，进口额达到美元。国内各个工业机器人厂家都呈现出产销两旺的局面。截至年底，我国工业机器人市场已经突破亿元人民币。现阶段，我国工业机器人正逐步发展成为种有影响力的产业。拟样机技术简介贵州大学本科毕业设计论文第页拟样机的定义和特点虚拟样机技术就是在建造第台物理样机之前,设计师利用计算机技术建立机械系统的数字化模型,进行仿真分析并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性,从而修改并得到最优设计方案的技术。该技术以机械系统运动学动力学和控制理论为核心,加上成熟的三维计算机图形技术和基于图形的用户界面技术,将分散的零部件设计和分析技术集成在起,提供个全新研发机械产品的设计方法。它是种计算机模型,它能够反映实际产品的特性,包括外观空间关系以及运动学和动力学的特性。借助于这项技术,设计师可以在计算机上建立机械系统的模型,伴之以三维可视化处理,模拟在真实环境下系统的运动和动力特性,并根据仿真结果精化和优化系统。虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式地探索虚拟物体的功能,对产品进行几何功能制造等许多方面交互的建模与分析。它在型的基础上,把虚拟技术与仿真方法相结合,为产品的研发提供了个全新的设计方法。它具有以下特点全新的研发模式虚拟样机技术实现了系统性的产品优化,使产品在概念设计阶段就可以迅速地分析比较多种设计方案,确定影响性能的敏感参数,并通过可视化技术设计产品预测产品在真实工况下的特征,从而获得最优工作性能。研发成本低周期短产品质量高通过计算机技术建立产品的数字化模型,可以完成无数次物理样机无法进行的虚拟试验,不但减少了物理样机的数量,降低了成本,而且缩短了研发周期提高了产品质量。实现了动态联盟广泛地采用动态联盟,通过享和交流，临时缔结成的种虚拟企业，适应了快速变化的全球市场,克服单个企业资源的局限性。究现状和发展趋势虚拟样机技术在些较发达国家,如美国德国日本等已得到广泛的应用,应用领域从汽车制造业工程机械航空航天业到医学以及工程咨询等很多方面。美国航空航天局喷气推进实验室制的火星探测器探路号，就是程师利用虚拟样机技术仿真研究研发的。美国波音飞机公司的波音飞机是世界上首架以无图方式研发及制造的飞机,其设计装配性能评价及分析就是采用了虚拟样机技术,不但缩短了研发周期降低了研发成本,而且确保了最终产品次接装成功。我国从九五期间开始跟踪和研究虚拟样机的相关技术,主要研究集中在虚贵州大学本科毕业设计论文第页拟样机的概念系统结构以及相关的支撑技术,应用多集中在些高精尖领域。近年来,才尝试着将虚拟样机技术用于般机械的开发研制。天津大学与河北工业大学采用虚拟样机技术联合开发了冲击式压实机,对其进行了仿真计算,得到各部件的运动规律曲线,验证了压实机各部件参数值的合理性。虚拟样机概念正向广度和深度发展,今后的虚拟样机技术将更加强调部件技术知识的重用,强调便于虚拟样机柔性协同的运行管理的组织重构,强调跨领域技术的沟通支持，重点在以下几个方面进行研究基于虚拟样机的优化设计以虚拟样机为中心的并行设计设计分析和仿真工具的集成虚拟样机系统的容错性研究。景仿真技术简介景仿真的定义和特点视景仿真又称虚拟仿真虚拟现实仿真。它是世纪最有前景的高科技技术之，它是计算机技术，图形图象技术，光学技术，控制技术等多种高科技的结合，是延伸人类感觉器官的门科学，通过对现实世界或者是人类想象的虚拟世界进行三维建模并实时驱动，通过头盔显示器或者三维投影技术显示出来。视景仿真种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视听触觉体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用相互影响，从而产生沉浸于等同真实环境的感受和体验。其作为计算机技术中最为前沿的应用领域之，它已经广泛应用于虚拟现实模拟驾驶场景再现城市规划及其它应用领域。计算机仿真又称全数字仿真，是根据相似原理，利用计算机来逼真模仿研究系统中