基于拓撲理論的復雜周轉輪系的仿真裝配技術

摘 要： 本文在拓撲理論的基礎上提出面向大型復雜的周轉輪系虛擬仿真裝配方法，實現了裝配流程的計算機自動化開發設計，減少了人多參與度。重點探討了利用AUTOMATION GATEWAY軟件實現PRO/E虛擬環境下的輪系裝配數據信息的采集、裝配過程的實現及優化設計等方面，最后給出PRO/E下的大型復雜周轉輪系的虛擬裝配產品的應用實例。

關鍵詞： 拓撲理論 數據采集 自動裝配

復雜周轉輪系是指輪系結構復雜，裝配、生產、調試復雜的產品，如飛機、航天器、船舶、衛星等[1]。此類周轉輪系不同于簡單周轉輪系，產品裝配的周期長、裝配過程難度大、裝配的成本很高[2]。仿真虛擬裝配是近年來比較前沿的研究課題，此技術主要依賴數字化建模的方法在三維仿真軟件環境下，借助仿真人機交互的軟硬件設備在微型機上實現復雜產品的裝配操作并可實現產品性能仿真分析、裝配過程演示，從而完成對裝配工人的工況條件下的裝配工藝指導、探索新型產品、仿真分析產品特性、減低生產開發成本，尤其對飛機、衛星等大型產品，因所需資源類型較多、裝配難度大、裝配精度高等特點，開展基于拓撲理論的復雜周轉輪系的虛擬仿真裝配技術的研究有重要的理論、實踐意義和應用價值。

1.虛擬裝配關鍵技術

不同的虛擬仿真裝配過程，因需求不同對裝配模型包含的信息要求也是不同的，但通常包含以下兩類信息是虛擬仿真裝配過程必需的。

（1）拓撲模型信息：拓撲模型是將輪系的太陽輪、行星輪、嚙合關系等抽象成為實心點、空心圈、粗/細實現、虛線等，具體說明見參考文獻[3]。……