基于VR的汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件虛擬裝配研究(朱忠祥指導(dǎo)).doc

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生“URP”立項(xiàng)申請書項(xiàng)目名稱 基于VR的汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部 件虛擬裝配研究 申 請 人 朱忠祥 工作單位 工學(xué)院 聯(lián)系電話 62736730 電子信箱 填表日期 2012年3月12日 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制項(xiàng)目名稱基于VR的汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件虛擬裝配研究項(xiàng)目起止時(shí)間2012年4月-2013年4月項(xiàng)目申請人情況姓名朱忠祥性別男出生日期1976.11最后學(xué)歷與學(xué)位研究生/博士專業(yè)技術(shù)職務(wù)副教授從事專業(yè)車輛工程一、 項(xiàng)目概況 裝配作為機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)中的最后環(huán)節(jié)，同時(shí)也是驗(yàn)證設(shè)計(jì)制造準(zhǔn)確性的最重要環(huán)節(jié)的裝配作業(yè)，需要在一定的產(chǎn)品空間中裝配具有一定幾何約束關(guān)系和功能約束關(guān)系的零部件。雖然現(xiàn)在的CAD系統(tǒng)能使工程師看到最后的產(chǎn)品模型，但是這些系統(tǒng)不支持裝配過程的可視化或者裝配工藝的規(guī)劃，到目前為止計(jì)算機(jī)輔助裝配工藝規(guī)劃仍然沒有得到加強(qiáng)，這其中的一個(gè)重要原因是產(chǎn)品的裝配在很多程度上依賴專家知識，而這些知識很難用公式的形勢表達(dá)出來。據(jù)有關(guān)資料介紹，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程大約1/3左右的人力在從事有關(guān)產(chǎn)品的裝配活動(dòng)，產(chǎn)品裝配所需工時(shí)占產(chǎn)品生產(chǎn)制造總工時(shí)的20%30%，超過40%以上的生產(chǎn)費(fèi)用最終用于產(chǎn)品的裝配。在設(shè)計(jì)技術(shù)和加工技術(shù)快速發(fā)展的今天，裝配工藝已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，成為制約先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的瓶頸。虛擬裝配技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有效地解決了這方面的問題。本項(xiàng)目工作需要在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中建立虛擬裝配仿真模塊，能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中仿真實(shí)際的裝配過程，實(shí)現(xiàn)汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的拆卸和裝配過程。 本項(xiàng)目的主要任務(wù)是建立汽車傳動(dòng)系虛擬裝配仿真模塊。首先查閱資料了解汽車傳動(dòng)系的構(gòu)造，并根據(jù)汽車傳動(dòng)系中零部件的實(shí)際尺寸和裝配關(guān)系，在Pro/E中建立汽車傳動(dòng)系的整體三維模型；然后將建立的三維模型導(dǎo)入到3Ds MAX中，對模型進(jìn)行必要的殘缺修復(fù)，并添加模型的材質(zhì)和貼圖，完畢后通過插件將模型導(dǎo)入到EON虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中；然后通過研究實(shí)際裝配過程中裝配規(guī)劃，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的裝配序列規(guī)劃和裝配路徑規(guī)劃，并在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中對設(shè)計(jì)出的裝配過程進(jìn)行演示；最后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，檢驗(yàn)裝配的正確性。二、 實(shí)施計(jì)劃及方案(明確各個(gè)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具體思路及考核辦法)1、 4月-7月，文獻(xiàn)閱讀和軟件學(xué)習(xí)，熟悉汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的構(gòu)造。2、 8月-9月，根據(jù)某型號的汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的實(shí)際參數(shù)，用Pro/E建立三維模型。3、 10月，在3Ds MAX中，對模型進(jìn)行修復(fù)、添加材質(zhì)等。4、 11月，通過對裝配規(guī)劃的研究，設(shè)計(jì)出汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件最優(yōu)的裝配規(guī)劃。5、 12月-2月在EON虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，建立汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的裝配模塊，對裝配過程進(jìn)行仿真。6、 3月，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，檢驗(yàn)裝配的正確性。7、 4月，提交相應(yīng)的技術(shù)報(bào)告。通過查閱資料，了解汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的構(gòu)造，并能根據(jù)某型號部件的參數(shù)在三維軟件中設(shè)計(jì)出三維模型，通過對裝配工藝的研究，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中建立裝配模塊。期間需要學(xué)習(xí)汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件的構(gòu)造和裝配工藝的規(guī)劃等相關(guān)知識，以及掌握三維軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)軟件的使用，對于提高學(xué)生的自學(xué)能力、科學(xué)研究的能力和擴(kuò)大學(xué)生的知識面大有幫助。要求報(bào)告內(nèi)容準(zhǔn)確，敘述清晰流暢，圖文詳盡?？己朔绞?根據(jù)學(xué)生完成的實(shí)際情況給定成績。三、項(xiàng)目實(shí)施的基礎(chǔ)和條件 項(xiàng)目申請人多年來從事汽車構(gòu)造課程的教學(xué)和農(nóng)業(yè)裝備的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究，其中農(nóng)業(yè)裝備虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬裝配技術(shù)研究連續(xù)得到了“十一五”和“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目的資助，目前實(shí)驗(yàn)室多位研究生正在從事這方面的研究，可為本URP計(jì)劃的實(shí)施提供技術(shù)支持。項(xiàng)目實(shí)施的其他條件包括：1、車輛系教學(xué)實(shí)驗(yàn)室擁有多輛汽車傳動(dòng)系整體及其部件的實(shí)物模型，可用于三維模型的構(gòu)建； 2、實(shí)驗(yàn)室擁有三維建模軟件Pro/E和虛擬現(xiàn)實(shí)軟件EON，可用于建模和裝配； 3、實(shí)驗(yàn)室擁有兩套虛擬現(xiàn)實(shí)平臺，可用于虛擬裝配過程的交互仿真。四、學(xué)生提交的成果 1、汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件三維模型； 2、汽車傳動(dòng)系關(guān)鍵部件虛擬裝配軟件； 3、結(jié)題報(bào)告。五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算 項(xiàng)目總預(yù)算