基于Virtools飛機結構分解仿真

西安航空職業技術學院航空維修工程學院 王林林 齊貝貝 張亞維 宋敏

引言

隨著信息技術的發展，無論在工業還是其他行業中，靠著人們的經驗裝配的時代已經無法滿足現在的發展。而應用虛擬現實的手段將虛擬現實和現實生活結合起來的方式已成為工業及日常生活中的必需。

虛擬現實（VirtualReality，簡稱VR）是一種新興技術。Virtools是法國達索公司研制開發的具有三維交互能力的VR軟件[1]。本文在Virtools環境下，設計和實現了對某型飛機的結構的分解仿真。該仿真過程不僅使我們看到飛機整個分解過程，同時為現實飛機部件分解過程提供有力的參考。實驗結果表明，該仿真過程更加真實，且能靈活應用于各個設備的分解及裝配中。

1 設置飛機分解順序

根據飛機裝配工藝的基本原則，設置飛機部件分解的過程是：先整體后局部。

對飛機結構中的各個部件的分解過程進行仿真，建立飛機上各個部件的初始坐標數據和分解后最終坐標數據。建立某型飛機的陣列，在飛機陣列中要顯示出飛機各個部件的坐標及名字，名字和坐標數據必須完全對應，才能后續實現對飛機中各個部件的分解仿真操作。

2 設置飛機部件的初始狀態和分解后狀態

飛機上各個部件繁多，在這里我們不能應用拷貝的方法將飛機各個部件名稱和坐標數據復制到陣列，我們只能建立一個群組，將群組名字設置為某型飛機，然后將排好序的部件信息發送到群組，再在Virtools環境中編寫飛機各個部件“初始坐標數據獲取”腳本，進而將飛機各個部件的初始坐標發到飛機的陣列中。

飛機各個部件的初始坐標獲取之后，我們要對飛機各個部件在分解后的坐標數據進行獲取。我們首先對飛機各個部件的分解的空間位置進行設定，然后根據各個部件分解后的空間位置，編寫獲取各個部件分解后坐標數據的腳本。通過飛機各個部件分解坐標獲取腳本我們可以將飛機各個分解后的坐標數據傳遞給飛機陣列。分解坐標數據和飛機陣列中各個飛機部件的名稱是完全對應的，保證后期仿真過程的正確性。

某型飛機各個部分的分解過程仿真是將飛機的部件由其初始狀態轉變成分解后狀態的過程。在飛機各個部件的分解過程仿真結束后，必須將飛機的各個部件再恢復到初始坐標狀態。根據之前序列中設置的初始坐標，將飛機的所有部件設置為初始狀態。

3 飛機結構的分解仿真

飛機結構的分解仿真過程是一個獲取了飛機各個部件的初始狀態及分解狀態的過程，根據某型飛機部件裝配的反順序將飛機中的各個部件由初始狀態位置轉移到分解后狀態的位置。

程序開始檢測陣列中飛機各個部件的坐標狀態，如果檢測不到陣列數據則需要重新進行檢測。如可以檢測到飛機陣列的狀態數據，就直接讀取飛機各個部件的分解后的狀態數據，同時顯示飛機各個部件的名字。接著飛機各個部件將按序列中預先設定的順序從各個部件的初始位置移動到飛機分解后的指定位置，直至將所有部件移動完畢，程序結束。

根據流程圖，在Virtools環境下編寫腳本，按著預設的分解順序對飛機各個部件的分解過程進行仿真，Virtools環境下飛機部件分解效果圖如圖1所示。經測試，該腳本能夠滿足飛機各個部件分解過程的預期效果。

圖1 Virtools環境下飛機部件分解效果圖

4 結論

實驗結果表明，基于Virtools的飛機結構分解仿真過程更加真實，為真實的飛機分解裝配提供有力的參考，同時該經驗可以靈活應用于各個設備的分解及裝配中。