[发明专利]机械装备仿真系统生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统生成方法，特别地，涉及一种机械装备的仿真系统的生成方法。

背景技术

随着机械装备越来越复杂化与智能化，目前装备制造和应用培训涉及到了生产、安装调试、售后服务人员和用户的培训。由此应运而生的虚拟培训具有可模拟实际生产环境下机械装备操作和了解机械装备实时运转状况的互动性，不受时间和空间限制，培训费用低等优点。为提高虚拟培训系统的开发效率，实现虚拟培训系统的快速搭建，在结构和装配工艺培训、机械装备原理培训以及操作培训中则分别需要提高虚拟装配动画、运动仿真动画和操作控制逻辑的制作效率。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种虚拟装配动画、运动仿真动画和操作控制逻辑自动生成的方法。

本发明的虚拟装配动画自动生成方法，包括如下步骤：确定各个零件的首末位置及执行时间，确定各个零件在装配体中的位置信息，对上述位置信息的数据处理，生成代码并导出代码保存。

较佳地，零件首末位置的确定包括人为拖动确定，确定各个零件在装配体中的位置信息，包括通过系统先遍历装配体，确定我们所选择的哪个零件，获得其操作句柄，然后通过系统来获取它的变换矩阵，对位置信息的数据处理包括坐标数据转换，即从位姿矩阵中获取零部件的坐标信息以转变为虚拟场景中能够识别的坐标信息并保存转换后的数据，代码生成包括代码临时储存在子代码内和子代码整合成长字符串，代码导出包括文件代码追加。

较佳地，生成代码符合vrml语言规范。

本发明的运动仿真动画自动生成方法，包括如下步骤：运动关系的建立，零件位姿信息的获取和转换，对上述位姿信息的数据处理，生成代码并导出代码保存。

较佳地，运动关系的建立包括主动零件的确定，旋转中心的确定，旋转时间设置，旋转时间设置，动画录制及预览；零件位姿信息的获取和转换包括遍历装配体，获取变换矩阵；位姿信息的数据处理包括变换矩阵的转换及相应的数据保存；代码生成包括代码临时储存和整合，代码导出包括文件代码追加。

较佳地，通过Solidworks的api函数，提取圆柱面或圆形边等环型实体的中心坐标和矢量，通过调用该方法来获取参数以构造变换矩阵。

较佳地，代码生成的插补器代码段，其中间的数据是根据在前面录制动画的过程中获取而来的各个状态下的值。

本发明的操作控制逻辑自动生成方法，包括如下步骤：根据其实际的操作要求，填写并生成控制参数数据库；采用自定义控制节点的形式，来实现控制逻辑的自动生成；在数据库中形成操作对象的数据库，并把操作对象和运动对象、控制端按钮关联起来，通过自定义的控制节点，虚拟场景中的检测模块、反馈模块一起，形成完整的控制系统；当需要调用某一操作时，只需调用相关的数据库，系统并会自动生成该操作的控制逻辑。

较佳地，本发明机械装备仿真系统生成方法，包括虚拟装配动画自动生成方法，运动仿真动画自动生成方法，及操作控制逻辑自动生成方法。

本发明的有益效果是：

通过分析一般机械运动仿真的共性、操作控制逻辑关系以及交互式虚拟场景的生成及控制的原理，对Solidworks和VRMLPad进行二次开发，实现了装配与运动仿真动画以及操作控制逻辑的自动生成，不仅使运动模型的自动化、可视化、快速化的建立，而且可使培训系统生成更灵活，提高系统搭建效率，大大降低开发成本。

附图说明

图1是本发明虚拟装配动画自动生成方法的功能模块图。

图2是本发明虚拟装配动画自动生成方法的步骤流程示意图。

图3是本发明运动仿真动画自动生成方法的功能模块图。

图4是本发明运动仿真动画自动生成方法的步骤流程示意图。

图5是本发明运动仿真动画自动生成方法中构造变换矩阵的流程图。

图6是本发明操作控制逻辑的自动生成方法的流程示意图。

具体实施方式

以下参照附图详细描述本发明机械装备仿真系统生成方法的技术方案。本发明的机械装备仿真系统生成方法包括三个方面：

一.虚拟装配动画自动生成方法

二.运动仿真动画自动生成方法

三.操作控制逻辑的自动生成方法

上述自动生成方法都是在系统程序的控制下进行，下面逐个说明各个生成方法。