基于HAPTION力反饋系統(tǒng)的交互式裝配仿真

在一個(gè)新工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，裝配規(guī)劃是非常重要的任務(wù)。如果規(guī)劃不好將造成很大的資金浪費(fèi)，致使組件不能正確地集成。例如典型問(wèn)題：移動(dòng)一個(gè)組件到指定位置但空間不足；使用工具夠不到螺絲；操作者沒(méi)有足夠的視域以保證裝配的質(zhì)量等等。

同時(shí)更重要的是為了降低維護(hù)成本，需要拆卸和重新裝配的組件數(shù)量應(yīng)該減到最小。此外設(shè)備模塊過(guò)度擁擠的空間限制了安裝組件的次序及使用的工具。

在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程中，需要驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的當(dāng)前狀態(tài)與裝配或維修過(guò)程的一致性，驗(yàn)證可以使用實(shí)體模型或者虛擬模型，但在開(kāi)發(fā)的初期階段沒(méi)有實(shí)體模型，只能使用虛擬模型。

解決方案

很多情況下，需要進(jìn)行更復(fù)雜的調(diào)試，依靠目測(cè)3D模型的情況并不能確定組裝的可行性。基于觸覺(jué)式力反饋設(shè)備的交互式仿真系統(tǒng)，可以通過(guò)3D模型模擬出逼真的物理交互環(huán)境，使用戶認(rèn)識(shí)理解潛在的空間關(guān)系。通過(guò)觸覺(jué)式交互系統(tǒng)用戶更好的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題改進(jìn)問(wèn)題。

通過(guò)動(dòng)手模擬組裝操作，之后工程設(shè)計(jì)師或者流程規(guī)劃師對(duì)產(chǎn)品的人體工程學(xué)尺寸進(jìn)行評(píng)估，它可以再現(xiàn)和真實(shí)物理環(huán)境一樣的體驗(yàn)，從而提供真實(shí)可靠的產(chǎn)品原型。因此，沒(méi)有CAD專業(yè)只是的人也可以用，如生物工程學(xué)著和高級(jí)裝配操作人員。

為了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化交互式裝配仿真，HAPTION提供成套的項(xiàng)目解決方案和和針對(duì)CAD/PLM平臺(tái)的插件，目前支持Catia/Delmia V5?, 3DEXPERIENCE? , 達(dá)索的Solidworks?, Jack? 、 Tecnomatix Process Simulate? (如下圖) 。

應(yīng)用案例

在汽車制造業(yè)中交互式裝配仿真主要用于初始裝配操作的驗(yàn)證。典型裝配場(chǎng)景包括車門(mén)（帶車窗），座椅，轉(zhuǎn)向柱，備胎。另外螺釘槍是否能用得上也是一個(gè)主要問(wèn)題，利用HAPTION的解決方案可以將復(fù)雜的安裝流程模擬到仿真環(huán)境中。

在航空航天工業(yè)中，同樣是用于對(duì)維護(hù)操作可行性的驗(yàn)證，典型用例是燃油管、空調(diào)軟管,燃料注射器,電動(dòng)配電盤(pán)、液壓致動(dòng)器等等裝配操作驗(yàn)證，在模擬環(huán)境中常常設(shè)置一個(gè)虛擬的操作人員，用以驗(yàn)證操作位置是否合理。

在重型設(shè)備工業(yè)中還有其他案例，如造船、火車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、國(guó)防等等。

創(chuàng)建一個(gè)真是的物理模型成本高時(shí)間長(zhǎng)，交互式裝配仿真可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題。