外文翻译--新颖的夹具设计和基于虚拟现实的装配系统 中文版.doc

中国.北京.2006.10.9-152006年电气和电子工程师协会/型钢的会议录讨论智能机器人和操作系统的国际会议新颖的夹具设计和基于虚拟现实的装配系统摘要模块化的装配是工业制造中很重要的一个方面，这篇论文讨论的是桌面虚拟现实系统对模块化装配设计的作用。对于虚拟环境设计，论文提出了设计方法，这种方法可以帮助设计师，使他们的设计可行有效。论文在层次数据模型的基础上，提出了组合夹具装配的方法。在这些结构的基础上，在虚拟环境中，用户可以在设计和装配过程中操纵虚拟模型。此外，人们正在讨论如何实施在加工仿真生产经行检测，最后，案例研究证明了该系统的功能。与虚拟现实系统相比，论文中还为模块化装配提出了一个合理的便携式解决方案设计。指数计算组合夹具，桌面虚拟现实，装配设计，加工模拟结果一览表.介绍模块化装配是工业制造的一个重要方面，准确的设计夹具对确保产品质量，精度，准确性，以及完成部分加工是非常重要的。组合夹具是在安全，准确位置，为交汇处和高标准组件提供支持的一种系统，并支持整个加工过程中的工件【1】。一般来讲，夹具设计者通过经验或反复试验的方法就能确定夹具计划是不是合适。随着计算机技术，计算机辅助设计的出现，计算机已在组合夹具设计领域普遍应用。一般情况下，与夹具设计相关的活动，即装配刨，夹具元件设计，夹具布局设计，是在机床发展的下游才会去考虑。这些古老的做法对衔接设计和制造都是很不利的。例如，很少有系统能合并机械检测的一系列功能。这就导致了在夹具设计和制造之间产生了一个缺口，这个缺口使得人们不能在设计阶段【2】考虑刀具路径。因此，在制造设计中，人们重新设计也无法避免刀具被夹具元件妨碍的问题。所以，为了把机系列夹具领入柔性制造的舞台，更系统，更自然的设计环境是人们必须去研究的。一个综合的，立体的，互动的环境通常由计算机来实现。在数十年之内【4】，虚拟现实系统都是能起到很大作用的人机接口。在制造业中，虚拟现实也有很大的应用潜力，它可以在实际生产之前解决很多问题，从而避免出现一些代价高昂的错误。在过去的十年，虚拟现实技术的进步，为虚拟现实技术在不同的工程中的应用提供了推动作用，例如产品设计【5】，装配【6】，加工仿真【7】，培训【8】。本文的目的要阐述如何建立一个基于虚拟现实的模块化夹具设计系统（VMJFDS）。第一步就是为模块化设计装置制定一个综合的，拟真的环境。这种应用程序在运用了自然和启发性的方式，这种方式在设计夹具方面是有优势的，它可以在使用条件，缩短交货时间，提高夹具生产力和经济性等诸多方面形成良好的匹配。.拟议系统的概叙拟议的桌面虚拟现实系统的结构体系是基于系统功能要求的模块，由图1所示。在系统水平上，有3个拟议模块的设计，即图形界面（GUI），虚拟环境（VE）和文献数据库模块。对于任何一个模块，某种功能要求由一组对象来实现。在这篇论文中，详细的对象设计和实施都省略了。相反，这三个模块的概简要说明如下：1）图形界面（GUI）：大体上说图形用户界面是一个友好界面，它用于整合虚拟环境，组合夹具设计。2）虚拟环境（VE）：虚拟环境用三维模型把组合夹具系统、虚拟环境及其组成部分的导航和操作步骤显示给用户，如图所示1，虚拟环境模块包括两部分，即装配设计环境和加工仿真环境。用户选择适当的元件，把这些元件写在装配设计方面的办公区域内，然后，用执导系统把最终的夹具系统建立起来，人们就能把选中的元件逐个的组合起来。图1，概述基于组合夹具设计系统的桌面虚拟现实3）数据库：数据库存放着所有模型的环境和夹具模块元件以及该领域的知识和一些典型的例子。如图1所示，显示了5个数据库，其中知识和规则单元是该系统最重要的地方，它管辖着所有夹具设计的原则。.程序化组合夹具设计在本节中，作者提出了在虚拟环境中有启发性的组合夹具设计程序。除了三维技术的深入，用户拥有和真实世界一样的操作感觉，这个过程还有情报功能。在设计过程中，采用智能推理的方法把一些典型的案件和建议提供给用户作参考，如实例推理（CBR）和常规推理（RBR）。此外，相关知识和规则作为帮助页面展现给用户，用户就可以在设计过程中轻松浏览了。概述组合夹具设计过程总结，如图2。虚拟环境之后就是草签和工件加载，第一步是夹具规划。在这个步骤中，首先用户决定了夹具计划，即指定交互夹具要面临的工件。为了帮助用户成功决策，一些有用的个案，以及他们的夹具计划将通过自动推理检索方法提供给用户。一旦选定了要使用的夹具，用户到就能指定的夹具点。在这这项任务中，计算机还给出了一些建议和规则。夹具规划后，下一步就是夹具元件选择、设计阶段。在这个阶段，用户可以选择合适的夹具元件和组装成夹具需要的特殊部分。根据该夹具点的空间信息与基本夹具和工件的关系，一些典型的夹具元件的选择和建议可以自动提交给用户，这些都将有助于为用户服务。经过规划和夹具元件选择这个设计阶段后，下一阶段就是把选择的夹具元件连接到基板上经行交互装配设计。当外形装配完成，在加工范围内对结果进行检查和评估。在这种环