装配仿真技术及其在飞机装配中的应用

重点研究了在DELMIA平台上通过运用DPM-Assembly Process Simulation模块和Ergonomics Design Analysis模块对某通用飞机机翼进行全过程装配仿真和分析,在该虚拟装配环境中完成机翼的装配顺序仿真、装配干涉仿真和人机工程仿真等,并根据仿真验证和评估的结果对其装配工艺方法进行调整和优化。     

面向飞机装配的装配动作混合仿真方法研究

为提高飞机装配工艺仿真效率,在对飞机装配作业分解与基本作业过程分段分析的基础上,对飞机装配作业中常见的装配动作进行归纳和仿真特性分析,总结出不同装配动作类型的快速仿真方法,即充分利用虚拟现实外设驱动虚拟人和算法驱动虚拟人的优点,来仿真不同特性的装配动作快速仿真。     

某型号卫星虚拟装配技术研究及应用

虚拟装配技术可以有效支持工艺方案的仿真验证和优化,是卫星研制的重要技术手段.利用虚拟装配仿真软件,对卫星的装配流程和关键技术进行研究,并结合某型号卫星,进行装配顺序规划、装配干涉检查、人机工程仿真,可以在早期设计阶段就对卫星装配方案进行性能测试和评估,迅速分析出方案的可行性,尽早发现设计缺陷,从而有效地指导工人的操作,...     

考虑工效学的飞机维修性虚拟分析与验证

从预防人为差错的需求入手,以目前航空部门普遍采用的CATIA或DELMIA软件为平台,介绍了在非沉浸式虚拟环境下考虑人为因素的维修性分析与验证基本流程;阐述了虚拟环境中进行可达性与可视性分析、干涉和碰撞分析、维修姿态分析、维修动作体力分析的定性与定量方法。通过实例初步证明了利用虚拟人进行人类工效学模拟与验证是实现飞机维修性并行优化设计的有效方法。     

DELMIA在某机尾椎装配仿真中的应用

为说明DELMIA软件在三维数字化虚拟装配方面的应用,以某小型飞机的尾椎组件装配仿真过程为例,通过对尾椎装配工艺过程仿真及人机工程仿真,详细介绍了DELMIA软件的相关模块,探讨了DELMIA软件在飞机装配仿真中的应用.     

人机工程仿真技术在飞机零组件装配中的应用

随着飞机零组件装配逐渐由刚性装配变为柔性装配,装配流程的不合理问题日渐突出。在保证零组件装配工艺全面性的基础上,引入人机工程仿真来解决这个问题。通过介绍DELMIA人机仿真机理,利用DELMIA人机仿真模块建立人体模型。以某机型垂尾右壁板刚性装配需要为例,建立人机仿真评价过程,详细阐述人机仿真技术在刚性装配与柔性装配中的应用。     

DELMIA二次开发技术初探

介绍了以Visual Basic为开发工具,利用DELMIA V5 Automation技术为开发平台,实现DELMIA人机任务仿真模块二次开发的途径,探讨了在Visual Basic平台上驱动虚拟人生成动作的方法。     

基于DELMIA的某飞机发动机装配仿真

传统发动机装配采用二维设计,很多问题无法在设计阶段得到验证,造成成本和周期的浪费。在工艺准备阶段采用基于DELMIA的数字化装配工艺仿真技术进行某飞机发动机三维装配工艺过程的仿真,可以在计算机上以可视化方式研究和解决飞机装配的可行性、可达性,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种结构性和空间性等问题。并对工艺方法、工装结构和生产线布局等进行修改和优化,从而有效地提高了飞机装配质量、降低了研制成本和周期。     

递进式路径转移姿态机动快速规划方法

当前空间探测活动需要航天器具有大角度姿态机动能力,然而复杂的空间环境和航天器姿态约束限制了姿态机动的可行空间和姿态规划效率。针对这一问题,进行了多约束条件下大角度姿态机动快速规划研究,提出一种基于路径转移策略的快速规划方法。该方法由参考路径规划、松弛路径规划和路径转移规划3部分组成,递进式处理姿态规划中的初始参考路径生成、姿态有界约束满足和姿态指向约束满足问题。在路径转移规划中,建立基于指向角的姿态指向约束评价函数,设计对应的转移动作集合,能够快速得到满足多种约束条件的安全机动路径。最后,通过大角度姿态机动对比仿真,验证了该方法在机动时间方面的快速性和规划速度方面的高效性。     

基于空间特性的弹道特征抽取

首先分析了弹道特征的影响因素,然后利用微分几何的相关知识讨论了弹道特征的抽取问题,进而提出了用曲率/挠率-弧长作为参量提取弹道特征的方法,给出了理论分析和应用说明,最后利用仿真数据进行了验证。仿真结果表明,该方法能够准确反映出导弹的一些机动动作,如姿态调整及弹头抛撒等,在导弹目标识别中具有一定的应用价值。     

基于三维模型的装配工艺参数化仿真技术研究

为了提高装配指令虚拟仿真的效率与准确度,满足并行装配设计的需求,通过对飞机典型装配工艺元素的分析,建立面向操作仿真的包含装配语义的装配工艺信息模型;并建立映射机制,将静态工艺信息模型自动转换为动态装配操作模型;同时以紧固件操作为例,建立了人机装配动作的参数化驱动方法,进而改变目前手工进行工艺仿真逻辑设置的模式,提高人机装配仿真的效率。     

月球探测器姿态大角度机动的反作用轮控制

研究了月球探测器转速与控制力矩受限的姿态大角度机动问题。根据时间变尺度思想，提出了双回路反馈的姿态大角度机动控制方法。以某型月球控测器为例，对该方法进行了仿真验证。结果表明，利用该控制方法，可使探测器以期望的角速度转动，从而完成探测器的姿态大角度机动。     

大机动飞行仿真的一种改进算法

传统的四元数和欧拉角之间的转换仅是对体轴系下的姿态角进行处理,并没有考虑与航迹轴相关的航迹角的转换问题,这样,在大机动飞行仿真中不仅会使飞机方程的解出现奇异,而且不能正确表示飞机的姿态。为此,提出了一种新的改进算法,采用该算法,不仅能够实现全角度的四元数与欧拉角之间的转换,同时也对航迹角的解算进行了相应的处理,使仿真结果与工程实际情况完全一致。经过对多种大机动飞行动作的仿真,验证了本方法是正确、实用的。     

基于DELMIA的飞机三维装配工艺设计与仿真

针对我国航空制造业当前装配工艺规划与设计的现状,开展了基于DELMIA进行飞机三维装配工艺设计与仿真方法的研究,对三维装配工艺设计与仿真的关键技术进行了重点分析,包括三维工艺组件划分、装配生产线布局规划、基于知识的装配工艺规划,以及装配仿真中的装配干涉检查、人机工效仿真,并通过某型飞机机翼装配对三维工艺设计与仿真进行了应用验证。     

某型飞机应急舱门装配协调研究

随着工业水平发展和科技的进步,飞机制造装配也逐步从模拟量传递向数字量传递转变。高度数字化带来的灵活性、快速性、准确性使得数字化装配协调方式成为了未来发展的趋势,但目前国内数字量传递方式技术上还不够成熟。通过对某型号飞机应急门的装配协调方式进行研究和验证,探索数字量与模拟量相结合在飞机舱门装配中的应用。通过结合实际情况对比分析,选择采用数字量-模拟量的协调方式,在数字量装配的过程中适当引入标准工装辅助完成应急舱门的装配工作。并对比在目前技术水平条件下,数字量传递方式与数字量-模拟量传递方式对舱门装配协调产生的影响,验证了数字量-模拟量协调方式的优化效果,为其他型号飞机或其他舱门的装配协调工作提供参考。     

面向飞机装配仿真验证的装配工装的参数化

通过飞机的装配仿真可预先获得装配过程中存在的产品与工装的干涉问题,而对于工装本身的结构设计问题,则需要进行工装的迭代设计与修改,以期获得满足装配过程的无干涉的飞机装配工装。以面向飞机装配仿真验证为目的,进行飞机装配工装的参数化技术的研究,提出了基于表格驱动的工装参数化方法,对飞机装配工装结构形式进行了深入的分析,获得了工装组件中各零件参数化需要的独立参数及独立参数与关联参数之间的关系,并借助CATIA平台进行了飞机装配工装的参数化开发,实现工装组件的参数化,为飞机装配仿真验证后飞机工装的快速迭代与修改提供有利手段。     

机器人在轨装配无标定视觉伺服对准方法

针对在轨装配过程中机器人"手眼"关系无法进行有效标定及机器人系统和被操作物惯性参数不定的情况,在传统的无标定视觉伺服基础上设计了深度估计器,基于机器人和图像运动的测量数据在线估计目标特征的深度值,并在机器人关节控制环中设计滑模控制器实时控制机器人关节运动,根据反馈图像信息纠正系统误差完成对准跟踪,通过仿真验证了方法的有效性。所提的无标定视觉伺服对准方法使机器人在装配过程中免去了复杂的"手眼"关系的标定程序,克服了机器人系统及被操作物惯性参数不确定性给装配精度造成的影响,提高了"手眼协调"的鲁棒性,保证机器人能够在复杂的太空环境下完成在轨装配任务。     

非制导炸弹投掷的攻击航迹规划研究

战斗机投掷非制导炸弹,需要预先对攻击航迹做出合理规划,以提高作战效能和生存能力。为此,提出一种战斗机的攻击航迹规划方法。首先建立战斗机运动模型,生成基本战术动作模型库,并将动作组合合成为基本航迹;然后,构建各阶段动作参数的开闭环控制模型,对战术动作进行微观控制,并依据飞行员经验确定参数变化的约束范围;最后,基于非制导炸弹的基本性能和战术运用方式,限定战机的投掷参数,进而完成航迹规划。对机动跃升加俯冲攻击战术进行仿真分析和演示验证。结果表明:所规划航迹满足攻击条件,运动参数符合飞行要求,验证方法可行有效。     

空间机械臂地面无应力装配方法研究

空间机械臂在轨工作处于失重状态,各活动关节之间不能因地面装配造成附加力/力矩。为了使地面试验状态与在轨工作状态一致,提出了一种地面无应力装配系统,利用气足悬浮+悬吊的方式实现了产品的柔性装配;在装配过程中通过监视工装上的力传感器受力,结合产品位姿精测结果,按照力控制为主、位置控制为辅的原则进行产品位姿调整,完成了空间机械臂无应力装配。空间机械臂地面试验和在轨验证表明了此无应力装配方法的有效性。     

激光驱动器数字化装配仿真验证关键技术研究

激光驱动器具有规模大,零件多,洁净、精度要求高,部分装配空间狭小的特征,因此其数字化装配仿真验证所面临的难点与关键点也不一样。以靶场变形镜安装工艺仿真验证为例,详细介绍了基于Delmia软件平台激光驱动器数字化装配仿真验证的3大关键技术——顺序装配仿真建模技术、增强仿真建模技术、不同工位仿真验证的快速扩展技术,实现了对工艺、工装详细的仿真验证,丰富了工艺仿真验证的内涵,并以此为基础,针对驱动器的特点,实现了不同工位仿真验证的快速扩展。