[01853160]一种力引导的虚拟装配方法

传统装配仿真定位方法都是根据预先定义约束规则,一旦装配件满足约束条件,就将其直接定位到目标位置和姿态,忽略了装配过程中零件间复杂的碰撞、受力以及其他影响因素,无法模拟真实的装配过程。而在实际装配中,零件间不存在约束信息,也不可能自动“飞”到目标位置,零件定位是通过零件间的相互碰撞以及由操作者施加的外力及其力矩的共同作用完成的。此外,实际装配过程还受很多因素影响,例如零件属性（形状、质量、尺寸、配合公差、表面粗糙度等）、装配过程的人机因素（如装配所需时间、装配操作的舒适程度、安全性等）、操作者视觉因素等。只有综合考虑这些因素,对装配过程进行真实模拟,才能衡量零件装配性能的好坏。针对以上问题,研究了一种力引导的装配定位技术。该技术可以模拟装配件真实运动过程,从而可以在产品设计阶段,对产品装配设计的合理性进行检验,进而对产品可装配性能进行优化。该方法用于解决虚拟装配中“虚而不拟,仿而不真”的问题。在每个仿真时刻,建立关于零件受力及力矩的动力学运动方程组,求解方程组得到零件运动的速度、加速度和位姿相应,实现了对装配过程的真实模拟。