Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Поль- " ., зователь надевает устройство, напоминающее очки, которое попеременно за -::, . крывает обзор то одному, то другому глазу. Монитор или другое устройств(з: отображения, синхронизированное с очками, имеет в два раза большую часто" ту обновления и попеременно показывает картинку для левого и для правого- ..-: глаза. В результате на экране монитора пользователь видит стереоскопическое изображение. Данное устройство может использоваться вместе с выпускаемыми в настоящий моментдисплеями, поэтому оно акономически выгодно.. Однако оно обеспечивает недостаточное погружение для того, чтобы пользователь увидел реальную среду, так как поле зрения ограничено размерами мо:- нитора В продаже имеются шторные очки Сгувта!Еуев от Метет(йгарЬ(св и 3ОВ, от Тейггоп!х. О Устройства осязания.
Устройство осязания дает ощущение физического пртг- ' ." косновения. Такое устройство позволяет пользователям почувствовать реаль-...' ный объект через систему силовой обратной связи, создающую иллюзику'" . работы с реальным материалом. Примером устройства осязания является,: ' джойстик с силовой обратной связью, через который пользователь ощущает ' '.'. силу реакции на рабочей руке. В продаже имен>тся джойстики НарПсМагег от ':-;; Х(ввЬо Е!есггопгсв и ВЯР )оувг(сЬ от АЕА ТесЬпо!ой(ев. Прибор РЬап1ош фир-. мы ВепвАЬ!е ТесЬпо!ойу — это устройство осязания на базе карандаша, имею"' ';.
шее шесть степеней свободы (рис. 13. 1б). Более передовым типом устройства ', ' осязания является экзоскелет — сложная система механических звеньев;,.'-': окружаюшая всю руку и палец, так что каждый палец и сустав независимо,:: получают силовую обратную связь. Оп объединяет в себе информационную'' перчатку и устройство осязания.
Примерами экзоскелетов являются ТЬе Еховйе!ега! Нап() Маягег от 3агсов и Гогсе АппМэвсег от Ехов. Рис. т 3.1 т. Информационная перчатка ггагаяоче (с разрешения Огееп!еаг ыепгса! Зузгегпз) рис. 13.! 6. устройство осязания Рьапгогп от эепзАЫе теснпшгкэу !с разрешения ЯепзАо!е тесппо!осу и Реппууеу риывгнпо Согпрапу) 1.3 Следящие системы.
Следящие устройства используют электромагнитную, ультразвуковую, оптическую или механическую систему для определения положения и ориентации отслеживаемого объекта. Следящее устройство может быть встроено в головной дисплей для отслеживания направления взгляда и положения головы или в информационную перчатку — лля отслеживания положения руки.
Следящее устройство можно также прикрепить на люб ю с ь тела. В продаже имеются такие следящие системы, как Р!осй о( В!гг!з от У Азсепзюп н 15ОТКАК П от Ро1Ьепшз (Ьцр://вмпе.ро!Ьегппз.согп). Типичным примером следящих устройств с использованием ультразвуковой технологии могут служить Неаг)-ггасйег от Еой!1ес!г (Ьйр://ипкпт.1о0йесп.согп) и САМБ от Тгапз!боп Бта1е Согрогат!оп. Механическая система используется в устройствах СугоЕпя!пе от СугаПоп, АьП.-1 от БЬоойпй Бгаг ТесЬпо1ояу н ЖПКЬггас от Ъ'Ы'.гоп! ..
Н '.гошев. Наконец, к устроиствам с использованием оптической технологни относятся СКП-1010 от СЕС Репапг1, 1)упа8!яЬг от Ог!я!и 1пзггцшепгз и КгРМ от БраБа! Роз!1!оп!пй Яуз1егпз. Иггформациоггтгьге перчатки. Информационная перчатка имеет на каждом суставе пальцев руки датчики, измеряющие изгиб пальца. Положение руки в целом определяется следящей системой, прикрепленной к перчатке. Обычно инфо формация, получаемая с перчатки, преобразуется в виртуальной среде обратно в изображение, форма н положение которого динамически изменяются, следуя за движениями руки пользователя. В продаже имеются информационные перчатки Оехгегопэ Напг( шазгег от Ехоз, СуЬегС!оке СС1801 от 'тг!тех и ПагаС!оуе от Сгееп!еа1 Мег(!са! Бултешз (рис. 13.17).
13.8. Исследовательские проблемы и препятствия виртуальнои инженерии Виртуальная инженерия — зарождающаяся технология. Она обладает достаточ-, ным потенциалом для того, чтобы стать значительной составляющезедеятельности инженера, однако на сегодняшний лень функциональность и эеэзивкностн применения систем виртуальной инженерии ограничены. Чтобы виртуальная . инженерия превратилась в развитую технологию, необходимо получить возмоя~- ность полностью отразить функциональное поведение физических систем.посредством компьютерной илгитацигь Обсудим некоторые связанные с этим проблемы.
1;) Новые средства проектироваггия, Виртуальное проектирование предоставляет принципиально иную среду для разработки. В ней зрение является стерео-. скопическим, а взаимодействие с моделью конструкции осуществляется с по-. мощью нескольких органов чувств. Эта новая среда открывает возможности для появления новых методов проектирования и подходов к моделированию. В ближайшем будугцем конструктор будет иметь возможность взять объект .
в руки и растянуть его или создать и изменить модель с помощью одного только голоса. Новый подход к моделированию обеспечит более естественные и интуитивные способы создания моделей. ь) Моделировагше процессов и физическрт обьектов, В настоящее время возможности имитации сводятся главным образом к кинематике. Моделирование динамических систем, деформируемых систем и жидких систем обычно тре. бует анализа методом конечных элементов.
отнимающего большое количест во вычислительных ресурсов. Чтобы это имело какую-то ценность в качестве средства виртуального проектирования, данный анализ необходимо произвднть в реальном времени. Чтобы стала возможной имитация в реальном вре-'. ': мени, необходимо компактное п точное моделирование. Более того, модели,': должны содержать в себе информацию о своих физических свойствах и экс- '.. периментальные данные, демонстрирующие их физическое поведение. О Мера возиоэттгасти производства. Производственные процессы различны,:,.'. каждый процесс имеет свои собственные уникальные характеристики. Таким - -":, а' образом ФФг? ~М~йФ-~о общую'метрий";чгдрвделяющую возможность про изводсгва раю~гв»й4Й~!~рпдуктов, предстйляегтвя;:грудной задачей, Необходимы исследования' окред«елепий возможности'производства и методологии ее оценки.
Помимо'простого решения типа «да/нет» необходимо определить количественную меру возможности производства. Кроме того, оценку возможности производства необходимо трансформировать в оценку продолжительности производственных процессов и затрат. .О Быстродействие систем»с В настоящий момент качество визуализации и имитации сильно ограничивается быстродействием системы. Благодаря зкспоненциальному росту скорости обработки и прогрессу технологии распределенных вычислений качество имитации улучшается. Однако быстродействие системы остается все еще слишком низким для полноценного виртуального проектирования. Для визуализации требуется детализированное трехмерное отображение и анимация с высокой частотой кадров.
Оценка проекта включает анализ динамических систем и оптимизации, требующие больших вычислительных ресурсов. Кроме того, для обеспечения коллективной разработки необходимо повысить скорость работы сетей, расширить полосу пропускания и увеличить число каналов. С1 Стандарт интерфейса данных. Виртуальное проектирование включает в себя взаимодействие различных пакетов прикладных программ.
Моделирование детали обычно производится в САО-системе, анализ — в программе анализа по методу конечных элементов, а компьютерная имитация — в интерактивной системе имитации производства. Для коллективной разработки необходимо, чтобы зги различные системы работали вместе. Стандартные интерфейсы баз данных и программного обеспечения являются ключом к виртуальному проектированию. Открытия архитектура. Открытая архитектура придаст системе масштабируемость. Системы виртуального проектирования необходимо объединять с имеющимися в настоящий момент инженерными системами для получения дополнительной функциональности или решения разнотипных задач.
Открытая архитектура позволяет систел1е задействовать большой резерв инженерных ресурсов и находить разнообразныс формы применения. 5, 'Каково найболее популярное применение.'цифровых'макетов в' раарвботке,, продуктов? ' 6. Объясните, почему виртуальные прототипы делают возможным проектирование «сверху вниз». 7. Объясните, каким образом виртуальная инженерия поощряет коллективную" разработку.
8. Назовите две типичные программные технологии, позволяощие повысить сиса рость обработки графической информации при визуализации агрегатов,.состоящих из множества частей. Объясните вкратце суть. каждой из-те1йй2$э-' гий. 9. Что такое «избирательная визуализация по зрительному конусу» и «избиовт тельная визуализация по зрительному присутствию»? 10. В чем состоит основное различие между головными дисплеями и всенаправ:: ленными бинокулярными мониторами7 11. Объясните принцип, по которому пользователь, на котором надеты шторнце.'' .
очки, может видеть стереоскопическое изображение. 12. Когда на вас надета информационная перчатка, как движения ваших пальцев регистрируются датчиками на каждом суставе пальцев? Как определяется глобальное положение руки? опросы и задачи Перечислите преимущества виртуальной инженерии в применении к процессу разработки продукта. Из каких их компонентов состоит виртуальная инженерия в терминах производственного цикла? Какие дополнительные возможности, скорее всего, потребуются современным САВАН-системам для реализации в них виртуального проектирования7 Чтобы а грегат из деталей, созданных современными САО-системами, можно ыло использовать для цифровой имитации, необходимо иметь некоторую тов дополнительную информацию, помимо геометрических моделей компон н- еов и их соединений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
