基于虚拟装配的运动学分析英文文献和中文翻译(3)
．111e modelinformation of mechanisms comes from the modelinfo舯ation utilized in virtual assembly．Fig．4 shows theprocess of transforming and transferring modelinformation．Firstly,the models built in CAD software like Pro／E．SolidWorks．etc．are trailsformed into ACIS models．Secondly,all the components are assembled with necessaryassembly constraints．SO the information of assemblyconstraints is established here．Finally,the MechanismManager Module uses the subprogram of identifying thekinematic pairs automatically to obtain the information ofkinematic pairs from assembly cons仃aints，and utilizes thesubprogram of searching mechanisms to establish themodels of mechanisms automatically
．A11 these me也ods 4 Kinematics Analysis of MechanismsKinematics analysis is very important for mechanism。because it can provide researchers with necessarykinematics parameters．Atier establishing the models ofmechanisms，kinematics analysis of mechanism can bedone．First of a11．two types of coordinates in virtualenvironment should be introduced．
Each model in virtualenvironment has two types of coordinates in Descartes万方数据 coordinates：local COOrdinates．which iS used to describe theparameters of model．and world coordinates，which iS usedto describe the position and orientation of the model invirtual environment．Any model and mechanism can beexpressed with a unif01"Ill form in Descartes coordinates．For example shown in Fig．5．a model in the planarcoordinates Can be expressed with 3 parameters：x。(theposition of grid origin of local coordinates along x·axis inworld coordinates)，Yp(the position of grid origin of localcoordinates along y-axis in world coordinates)，and西(theangle between x．axis of local coordinates and x．axis ofworld coordinates in the world coordinates)．A model in thespatial COOrdinates call be described with 6 parameters：x，Y．z，破玎，)，(Euler angle)．According to these rules ofexpressing a model in virtual environment above．amechanism，as a multibody system which contains n links，has two expressions as follows．
摘要：如今，由于制造企业需要在实际装配之前考虑诸多问题，虚拟装配日益受到广泛关注。以往的运动学分析只侧重分析运动规律的单一机制，不能够同时模拟多重机制运动，从而使整个产品装配车间的自动化装配模拟相独立。为了模拟产品在一个装配车间的装配过程并且在装配仿真后为机械性能分析提供有效的数据，本文正是基于虚拟装配的运动学分析研究。首先，针对相同功能运动副和运动部件（组件或部分）产生的装配约束限制，提出基于装配约束的自动分析运动副方法。运动副的信息可以通过计算装配约束的自由度来计算。其次，为了搜集信息以及在虚拟环境中完成装配仿真后自动建立机构模型，提出消除关联矩阵元素的方法。这两种方法对减少预处理的工作量和促进运动学分析的自动化水平都具有重要的意义。最后，介绍机构运动学分析的发放。基于笛卡尔坐标系建立三个类型的运动学方程。像位移、速度、加速度等参数可以通过解这些方程得到。所有这些数据对于机械性能分析都很重要。所有在原型系统中应用和论证的方法就是虚拟装配过程设计（VAPP）。在VAPP系统中建立机理模型和仿真，结果就可以精确的显示出来。基于虚拟装配提出的机械运动分析，提供了一个有效的方法来模拟产品自动装配过程和完成虚拟装配后的机械分析。
关键词：虚拟装配 装配约束 约束自由度 消除元素法 运动方程 运动分析
1 简介
虚拟装配技术目前已经广泛应用于机械领域。它可以引导工人装配产品以及在真正的生产制造前于虚拟环境中解决问题，提高了产品质量。
基于虚拟装配的机械运动学分析有效地提高了虚拟装配系统仿真的能力，因为它提供了有效的方法同时进行多重机械运动进程的模拟并且对于完成装配模拟后具有重要价值。然而具有机械运动分析功能的虚拟装配系统还是很少。因此，现在基于虚拟装配的机械运动仿真方法引起广泛关注。作为一项整体技术，基于虚拟装配的机械运动学分析需要多项技术支持。首先，装配约束可以一定程度上自动提供建立运动副的信息，因为在运动部件约束上他们有共同的基础（组件和零件）。1992年，TURNER及其他人为装配约束提出了一种适用于广泛约束关系的统一表示方法，也给出了减少约束的系统程序。1997年，RAJAN及其他人提出了装配表示法来捕获接头运动信息和部件自由度（DOF）。2007年，YANG及其他人提出了装配约束和自由度之间的关系，并且在虚拟环境中定义了可移动自由度。这些研究为虚拟装配研究作出了重要贡献。其次，在虚拟环境中完成模拟装配后的自动化机械模型建立也很重要，因为，它减少运动分析的预处理工作量。机械运动分析就像其他的重要技术一样是一个研究了很多年的重点源Z自+吹冰/文%论,文]网[www.chuibin.com。2003年，HERNANDEZ及其他人提出了一种通过几何方法获得对平面和空间都有效的速度方程，并且提供了一种建立速度方程的新方法。