虚拟现实技术在泵制造业中的应用前景展望

1、虚拟现实技术在泵制造业中的应用前景展望虚拟现实技术在泵制造业中的应用前景展望土德军陈次昌吴 玉林w张龙41 （mm华大学热能工程系流体机械与工程研究所； 100084） （121四川工业学院，成都；6m44） （141佳木斯电机厂设计 科；154000）成角度说明了实现与应用虚拟现实技术的复杂程度；通 过分析虚拟泵产品的系统组成，阐述了虚拟泵产品的支持技术及实现 虚拟泵产品系统的经济与社会效益。1概述技术的应用与研究十分活跃。它汇集了计算机图形学、 多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、篦度并行的实 时计算技术、网络技术、数据库技术、人的行为学研究等多项关键技 术；并且，它还是这些技

2、术高层次的集成与渗透。虚拟现实技术所涉 及的领域十分广泛，如工程应用、影视娱乐、科学应用、教育培训、 军事应用等，技术潜力巨大，应用前景也十分广阔，但是，它毕竞是 新兴学科，其应用与研究目前仍然处于起步阶段。在国外，美国是vr技术的发源地，其vr技术的研究水平即 代表了当今国际vr的发展水平。目前，美国vr的基础研究主要在 感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。代表性的研究机构及院 校有：美国宇航局的ames,从其组成足以看出，实现虚拟产品需要 的技术是极其复杂和多样的。:穿算与仿i：图i虚拟产品开发的组成4泵制造业中应用虚拟 现实技术的考虑4虚拟泵产品的组成结构在既定虚拟环境系统下最 终实

3、现虚拟泵产品需耍的技术支持及实现过程是十分复杂的。对于一 般的虚拟泵产品，其组成结构如所示。通过建立三维虚拟的标准件图 库，虚拟设计专用件图库及通用件图库为虚拟部件及整机装配提供虚 拟零件；通过制定装配特征之间的水泵技术2001.5配合方式，如按 几何连接方式区分为：共面反向、孔柱配合、棱孔配合及球套配合四 种方式，并按装配工艺流程制定装配策略，通过先粗后精干涉判别法 判定装配中的干涉碰撞，同时建立干涉反馈信息，形成虚拟装配系统 策略；利用建立的虚拟平衡系统、冷却系统、支撑系统、密封系统， 在装配过程中，对诸零件及子系统进行质检与装配评价，并反馈装配 信息，形成完整的装配系统。对装配系统的运行

4、与检测是保证合格的 虚拟栗产品的重要手段。在最终形成的虚拟泵产品中应包括包装、减 震附件、效果渲染、动态运行等辅助系统。最后，对虚拟泵产品进行 结果处理，形成完善的结果资料。c专用件图库）（通用件图库）（标准件图库）（平衡系统）（结 果处理系统虚拟栗产品（装配系统辅助系统）运行与检测系统）质 检与系统i虚拟泵产品组成结构（密封系统）-（冷却系统）-（支扌专 系统）市虚拟产品的组成结构可知，实现虚拟泵产品的支持技术是极 其复杂的，但是，实现虚拟泵产品并不会如大众公司、波音公司虚拟 系统的复杂程度。这是因为虚拟产品的复杂程度、零件数目、公司规 模、自动化程度、标准化程度等因素是建立经济型、功能型虚

5、拟产品 的决定因素。由此，建立虚拟泵产品的主要支持技术有：采用多边形 建模、面片建模、nurbs建模等建模方法对主要泵零件、部件及整 机进行建模；应用网络技术、接口技术、文件格式转换技术进行数据 与信息传输；通过制定装配策略、装配干涉判别与干涉信息反馈，解 决装配中的干涉与碰撞；运用虚拟动画与泻染制作运行动画与渲染； 利用多媒体技术设置背景音乐，进行配音与编辑合成；最终形成可视 化的虚拟泵产品演示系统。由于通信网络技术的快速发展,一个庞大产品模型/dmu/虚拟 产品u集团的虚拟产品已经可以由国外分厂与国内分厂及集团间协 同在本集团虚拟装配运行总部实现。集团内诸零部件不同虚拟制造厂 （如中示意的

6、虚拟分厂1、虚拟分厂2）、集团外标准件及原动机等不 同虚拟制造厂（如中示意的虚拟外协厂1、虚拟外协厂2）与虚拟集 团总装配部的数据传输，可以通过各子系统分散电脑与中央控制电脑 网格连接模拟实现，并在虚拟总装配部实现泵部件与整机机组的虚拟 装配与运转动画模拟演示，判别与反馈零件的设计结果、装配运转质 量，完成泵的分布式、网络化虚拟制造。虚拟分厂丨虚拟分厂2虚拟外协r |虚拟外协厂2虚拟免m装 fkl运行屮枢虚拟泵产品制造网络结构示意结论应用虚拟现实技术而 形成的虚拟泵产品制造系统具有精度篦、重复性好、通用性强等特点。 应用该系统可以检测零件间的装配干涉、修正原始设计、避免二次加 工、降低废品率、协调各分厂或车间的设计与生产、明确设计者与制 造分厂及集团间的责任关系、辅助优化设计、动画模拟部件及整机的 装配与运转，为泵系列产品的批量现实制造和得到篦质量的现实产品 提供强有力的保证。由于我国目前泵制造业的标准化程度较低、