虛擬樣機(jī)技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞 虛擬樣機(jī) 建模 仿真

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

On the Virtual Prototype Technology and its Modeling and Simulation

HUANG Di

（Huazhong University of Science and Technology Wenhua College， Wuhan， Hubei 430074）

Abstract Virtual prototyping technology to computer technology as the basis， a comprehensive multi-disciplinary technology to provide technical support for the design and evaluation of the product life cycle. Designers can achieve product design and product characterization in a virtual environment， so that it can respond quickly to market requirements， thus breaking the traditional design approach， shorten design time， saving design capital. This paper describes the machinery involved in modeling and simulation， control， and co-simulation areas， collaborative modeling and simulation methods needed for the final collaborative modeling from single to multiple disciplines and areas of the implementation process.

Key words virtual prototype； modeling； simulation

0 引言

由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了串、并行開(kāi)發(fā)，到基于虛擬樣機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。而開(kāi)發(fā)過(guò)程中解決多領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計(jì)的有效途徑就涉及到了虛擬樣機(jī)技術(shù)。它的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)涉及機(jī)械、可視化、協(xié)同仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，它提供一種加快機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程新的技術(shù)方法和支持環(huán)境。

1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的概述

1.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)的定義

虛擬樣機(jī)是在CAD/CAM/CAE和物理樣機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它包含有所有產(chǎn)品的關(guān)鍵特征。

它是以一定關(guān)系模擬一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域模型上，依賴不同子系統(tǒng)的集成，采用計(jì)算機(jī)輔助的方法，以達(dá)到認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)或輔助設(shè)計(jì)的目的。

1.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性

在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，若采用實(shí)物驗(yàn)證的方法的傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)。首先是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行局部設(shè)計(jì)，加工出物理樣機(jī)，再進(jìn)行調(diào)試，再對(duì)其各種行為進(jìn)行評(píng)估。若不滿足使用要求則選擇返回修改設(shè)計(jì)，然后再加工出新的樣機(jī)，如此反復(fù)評(píng)估直至滿足所需要求為止。

虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用在機(jī)電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟相差不大，主要差別是虛擬樣機(jī)技術(shù)集合各個(gè)領(lǐng)域的理論和技術(shù)在計(jì)算機(jī)上直接進(jìn)行建模與仿真，它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，能夠?qū)Ξa(chǎn)品使用、制造、維護(hù)等行為進(jìn)行評(píng)估分析，優(yōu)化產(chǎn)品性能指標(biāo)，保證設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品能夠達(dá)到制造、使用和維護(hù)的要求，并且它的修改直接改變建模的數(shù)據(jù)即可。因此，虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：縮短了研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)資本、實(shí)現(xiàn)資源共享。

但是，虛擬樣機(jī)技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域太廣，技術(shù)復(fù)雜，給設(shè)計(jì)者提出了很高的要求，而且，對(duì)于一些復(fù)雜的問(wèn)題的計(jì)算上無(wú)法得到精確的解，只能是盡量的將誤差控制在允許的范圍內(nèi)，所以技術(shù)本身的不成熟和不完善也在一定程度上制約了它的發(fā)展。而且在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模時(shí)，很難建立理想的、完整的模型，因此虛擬樣機(jī)始終無(wú)法取代物理樣機(jī)。①

1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)的支撐環(huán)境及關(guān)鍵技術(shù)

圖1 虛擬樣機(jī)支撐環(huán)境框架

虛擬樣機(jī)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)當(dāng)中，在每一個(gè)階段都涉及到多個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，比如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就涉及到CAD/CAM/CAE等CAX技術(shù)和DFX技術(shù)，在產(chǎn)品特性分析階段涉及到機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)等相關(guān)技術(shù)，而在分析結(jié)果的時(shí)候又涉及到可視化技術(shù)和動(dòng)畫(huà)技術(shù)。因此，虛擬樣機(jī)技術(shù)需要強(qiáng)大的支撐環(huán)境來(lái)保證這些相關(guān)技術(shù)的操作和相互之間的數(shù)據(jù)交流平臺(tái)，其所需要的支持環(huán)境框圖如圖1②所示

在這些支撐環(huán)境中，存在一些關(guān)鍵技術(shù)，這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展情況直接影響著整個(gè)支撐環(huán)境的發(fā)展。比如多領(lǐng)域的協(xié)同仿真――“建模-仿真-評(píng)估/優(yōu)化”一體化平臺(tái)、高層建模技術(shù)、仿真模型庫(kù)構(gòu)建與管理技術(shù)以及分布式協(xié)同仿真技術(shù)等。

1.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬仿真技術(shù)在美國(guó)、德國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已被廣泛地應(yīng)用于汽車制造、機(jī)械工程、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品的涉及由簡(jiǎn)單的照相機(jī)快門技術(shù)到龐大的工程機(jī)械技術(shù)，如John Deere 公司通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)找到了在重載下工程機(jī)械的自激振動(dòng)問(wèn)題的原因，并提出了改進(jìn)方案，這同樣在虛擬樣機(jī)上得到了驗(yàn)證。

國(guó)外的虛擬樣機(jī)技術(shù)已走向商業(yè)化，美國(guó)機(jī)械動(dòng)力學(xué)公司的機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS是目前比較有影響力的軟件。其中ADAMS占據(jù)了市場(chǎng)的50 % 以上，其它軟件的還有Folw3D、ANSYS 等等。

國(guó)內(nèi)的企業(yè)虛擬樣機(jī)技術(shù)主要是集成現(xiàn)成的國(guó)外軟件應(yīng)用上，如PRO/E、ADAMS、ANSYS 等，國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)國(guó)外軟件的依賴性強(qiáng)。有些單位會(huì)為了滿足設(shè)計(jì)分析的需要而采用對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

2 虛擬樣機(jī)的模型建立

2.1 虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)原理

作為研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)行為的有效方法，虛擬樣機(jī)涉及幾何信息，同時(shí)虛擬樣機(jī)系統(tǒng)具有運(yùn)動(dòng)模擬、操作模擬和動(dòng)力學(xué)模擬等物理邊界條件，提供人機(jī)交互虛擬現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景的工具。其一般設(shè)計(jì)原理可歸結(jié)為如圖2所示。

圖2 虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)原理圖

2.2 機(jī)電產(chǎn)品的功能模型分析

影響此類機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法是在功能邏輯上的構(gòu)成方式和在物理上的組成方式。在物理組成上，機(jī)電一體化產(chǎn)品包含機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)電接口、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等多種電子、機(jī)械零部件。③

將機(jī)電一體化產(chǎn)品劃分為控制子系統(tǒng)、廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)、檢測(cè)子系統(tǒng)、傳感及信息處理的是上海交通大學(xué)的鄒慧君教授，④這就是所謂的三子系統(tǒng)論。如圖3所示：

圖3 機(jī)電系統(tǒng)的三子系統(tǒng)的組成及其關(guān)聯(lián)

圖4 廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模步驟框圖

2.3 廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)的建模與求解

廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)主要包括驅(qū)動(dòng)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分，它們的建模與求解主要分為幾何建模、物理建模、數(shù)學(xué)建模、數(shù)值求解和結(jié)果分析，其步驟如圖4所示。

幾何建模，主要是建立所設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的幾何模型，它可以用幾何造型軟件Pro/E、UG等導(dǎo)入，也可以由ADAMS幾何造型模塊構(gòu)造，但有些軟件之間的相互導(dǎo)入需要接口模塊，例如Pro/E與ADAMS之間需要MECHANISM/Pro借口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。⑤

物理建模，形成表達(dá)系統(tǒng)力學(xué)特性的物理模型，對(duì)幾何模型施加外力或外力矩、運(yùn)動(dòng)學(xué)約束、力元（內(nèi)力）、驅(qū)動(dòng)約束等物理模型要素。

數(shù)學(xué)建模，由物理模型組裝成系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程中的拉格朗日坐標(biāo)或笛卡爾坐標(biāo)建模方法創(chuàng)建各系數(shù)矩陣，得到系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。

2.4 控制子系統(tǒng)的建模與求解

可以利用MATLAB建立控制模型。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)通常有開(kāi)環(huán)方式和閉環(huán)方式兩種，開(kāi)環(huán)方式是在驅(qū)動(dòng)器與執(zhí)行末端之間建立約束關(guān)聯(lián)，執(zhí)行末端為反向運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)；而閉環(huán)方式是以期望參考信號(hào)與傳感器探測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而得到控制信號(hào)。連續(xù)――離散混合信號(hào)處理的運(yùn)動(dòng)控制模型就是采用閉環(huán)控制方式。

2.5 協(xié)同建模

控制實(shí)現(xiàn)的多學(xué)科協(xié)同與多體動(dòng)力學(xué)的建模可以在ADAMS/ Controls 模塊中的與控制仿真軟件的接口上。它首先導(dǎo)出ADAMS動(dòng)力學(xué)模型，然后導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)模型到控制仿真環(huán)境最后構(gòu)建動(dòng)力學(xué)一控制集成模型。

3 虛擬樣機(jī)的仿真實(shí)現(xiàn)

在建立共享的集成模型基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真運(yùn)行，有基于MATLAB 和基于ADAMS 兩種解算方式：⑥

3.1 基于ADAMS的方式

求解線性或非線性的結(jié)果在在ADAMS 環(huán)境中虛擬樣機(jī)控制子模型的共享模型進(jìn)行仿真運(yùn)行。

3.2 基于MATLAB的方式

機(jī)械動(dòng)力學(xué)解算通過(guò)在MATLAB 環(huán)境中植入的ADAMS 模塊控制運(yùn)用解算控制仿真軟件求解器，它們通過(guò)S函數(shù)（S-function）或狀態(tài)空間（state -space）進(jìn)行接口變量的聯(lián)系，在MATLAB/ Simulink 中觀察并輸出仿真曲線，同時(shí)，可以觀察到虛擬樣機(jī)的三維仿真運(yùn)行動(dòng)畫(huà)和生成仿真結(jié)果數(shù)據(jù)文件。

4 小結(jié)

虛擬樣機(jī)技術(shù)為機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)支持環(huán)境和新的方法，它與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，縮短了研發(fā)周期、節(jié)約研發(fā)資本，實(shí)現(xiàn)資源共享、提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此它目前廣泛用于汽車制造、航空航天、機(jī)械工程、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

整個(gè)虛擬樣機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵是虛擬樣機(jī)的仿真和實(shí)現(xiàn)，從單個(gè)領(lǐng)域的建模仿真到多個(gè)領(lǐng)域的協(xié)同仿真，從幾何建模到物理建模到數(shù)學(xué)建模到數(shù)值求解再到結(jié)果分析，這一系列的過(guò)程涉及到多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。因此，要做好虛擬樣機(jī)技術(shù)，一方面要依賴于其本身技術(shù)的發(fā)展，另一方面則要求設(shè)計(jì)者本身具備過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)知識(shí)以及配置完備的團(tuán)隊(duì)。

參考文獻(xiàn)

① 李丹，李印川.虛擬樣機(jī)技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀.機(jī)械，2008（6）總第35卷：2-3.

② 寧芊.機(jī)電一體化產(chǎn)品虛擬樣機(jī)協(xié)同建模與仿真技術(shù)研究.四川大學(xué)博士畢業(yè)論文，2006：21-22.

③ B.Jung，M.Latoschik， I. Wachsmuth： Knowledge- Based Assembly Simulation for Virtual Prototype Modeling. IECON'98- Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society， Vol. 4， IEEE，1998：2152-2157.

④ 鄒慧君等.機(jī)電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的基本原理.機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，1999.15（3）：14-17.

第2篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：仿真 機(jī)械 控制

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）12-0104-01

隨著技術(shù)的進(jìn)步，作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的仿真模擬技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并且廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以多種學(xué)科理論為指導(dǎo)，利用相應(yīng)的軟件為工具，通過(guò)虛擬試驗(yàn)的方法來(lái)解決問(wèn)題的技術(shù)。隨著工程機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、性能，降低開(kāi)發(fā)成本。在這種需求下，以仿真技術(shù)為代表的技術(shù)成為工程領(lǐng)域一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段。運(yùn)用仿真設(shè)計(jì)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從實(shí)際對(duì)象的物理模型出發(fā)。設(shè)置不同的激勵(lì)信號(hào)，利用相應(yīng)曲線，即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)?？梢栽诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)和評(píng)估產(chǎn)品的性能方面，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能。工程中的技術(shù)問(wèn)題首先是要仿真技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1 計(jì)算機(jī)仿真的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于需要研究的對(duì)象，計(jì)算機(jī)一般是不能直接認(rèn)知和處理的，這就要求為之建立一個(gè)既能反映所研究對(duì)象的實(shí)質(zhì)，又易于被計(jì)算機(jī)處理的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型將研究對(duì)象的實(shí)質(zhì)抽象出來(lái)，計(jì)算機(jī)再來(lái)處理這些經(jīng)過(guò)抽象的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)輸出這些模型的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)展現(xiàn)研究對(duì)象的特質(zhì)，當(dāng)然，這種展現(xiàn)可以是三維立體的。由于三維顯示更加清晰直觀，已為越來(lái)越多的研究者所采用。通過(guò)對(duì)這些輸出量的分析，就可以更加清楚的認(rèn)識(shí)研究對(duì)象。模型是進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的核心。系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型根據(jù)時(shí)間關(guān)系可劃分為靜態(tài)模型、連續(xù)時(shí)間動(dòng)態(tài)模型、離散時(shí)間動(dòng)態(tài)模型和混合時(shí)間動(dòng)態(tài)模型；根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)描述和變化方式可劃分為連續(xù)變量系統(tǒng)模型和離散事件系統(tǒng)模型。通過(guò)這個(gè)關(guān)系還可以看出，數(shù)學(xué)建模的精準(zhǔn)程度是決定計(jì)算機(jī)仿真精度的最關(guān)鍵因素。從模型這個(gè)角度出發(fā)，可以將計(jì)算機(jī)仿真的實(shí)現(xiàn)分為三個(gè)大的步驟：模型的建立、模型的轉(zhuǎn)換和模型的仿真實(shí)驗(yàn)。所謂模型的轉(zhuǎn)換，即是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成能夠處理的形式，“仿真模型”是新的系統(tǒng)，利用已有的仿真軟件，如鑄造過(guò)程就常用ADSMS軟件來(lái)進(jìn)行仿真。將仿真模型載入計(jì)算機(jī)進(jìn)行使用。

2 計(jì)算機(jī)仿真在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用

2.1 仿真技術(shù)

仿真技術(shù)是綜合多學(xué)科的技術(shù)，以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和控制理論為核心，運(yùn)用成熟的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)將部件集成在一起，建立機(jī)械系研究的問(wèn)題，根據(jù)仿真所要達(dá)到的目的抽象出一個(gè)確定的系統(tǒng)，結(jié)合系統(tǒng)的邊界條件和約束條件，利用各種相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，把所抽象出來(lái)的系統(tǒng)用數(shù)學(xué)的表達(dá)式描述出來(lái)，描述的內(nèi)容，傳統(tǒng)的仿真就是針對(duì)單個(gè)子系統(tǒng)的仿真，而仿真技術(shù)則是強(qiáng)調(diào)整體的優(yōu)化，它通虛擬環(huán)境的耦合，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，并不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，直到獲得最優(yōu)化的效果，所以子系統(tǒng)之間的協(xié)同求解，應(yīng)該快速地建立控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等虛擬樣機(jī)。的運(yùn)用目前市場(chǎng)上一批成熟的分析軟件有ANSYS、PATRAN等。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真軟件可采用ADAMS軟件?？刂葡到y(tǒng)仿真軟件可采用MATLAB軟件。通過(guò)三維模型和運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中進(jìn)行分析，對(duì)控制方案進(jìn)行仿真。使產(chǎn)品設(shè)計(jì)可擺脫對(duì)物理樣機(jī)的依賴，給企業(yè)帶來(lái)高的經(jīng)濟(jì)效益，高效的研發(fā)手段促使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低，提高生產(chǎn)效率，通過(guò)虛擬樣機(jī)找到組織生產(chǎn)，使產(chǎn)品制造和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面更具靈活性，同時(shí)克服企業(yè)資源的局限性，將具有開(kāi)發(fā)產(chǎn)品技術(shù)組成一個(gè)臨時(shí)的企業(yè)聯(lián)盟。仿真技術(shù)必將成為工程機(jī)械領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)的主流。

2.2 機(jī)械加工仿真

機(jī)械加工過(guò)程，是利用計(jì)算機(jī)仿真，有助于發(fā)現(xiàn)其機(jī)理，為提高機(jī)械性能。在機(jī)械的磨削方面，采用時(shí)間變化的描述磨削過(guò)程的各個(gè)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)優(yōu)化和虛擬磨削創(chuàng)造了必要的前提，在銑削方面，建立多齒端銑切削過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，開(kāi)發(fā)切削振動(dòng)仿真的微機(jī)通用軟件，得出了端銑切削振動(dòng)的原理和條件。電火花加工的工藝仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了加工參數(shù)的優(yōu)化。建立了連續(xù)擠壓的計(jì)算機(jī)仿真模型，通過(guò)模擬連續(xù)擠壓全過(guò)程的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和溫度場(chǎng)。

2.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真

了解了機(jī)構(gòu)需要設(shè)定的運(yùn)動(dòng)副情況后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。新建一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，創(chuàng)建連桿，根據(jù)各部件相互運(yùn)動(dòng)方式需建立7個(gè)連桿，對(duì)模型的材料特性進(jìn)行加載，定位每個(gè)運(yùn)動(dòng)副的時(shí)間函數(shù)，在一個(gè)周期內(nèi)完成所有的運(yùn)動(dòng)。向機(jī)構(gòu)添加一定的外載荷，使整個(gè)機(jī)構(gòu)工作在真實(shí)的工程狀態(tài)下，機(jī)構(gòu)的兩連桿之間，模擬兩個(gè)零件之間的彈性連接。根據(jù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的形式，取料機(jī)械手采用恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，采用恒轉(zhuǎn)速調(diào)速，要求必須設(shè)定運(yùn)動(dòng)時(shí)間和解算步數(shù)，機(jī)構(gòu)做運(yùn)動(dòng)仿真分析時(shí)，需要詳細(xì)記錄整個(gè)仿真零件的位移距離，適當(dāng)縮短機(jī)械加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾芬芳.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù).上海：上海交通大學(xué)出版社，1997.

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第3篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：輪胎機(jī)械手 ADMAS 工作原理 動(dòng)態(tài)仿真

隨著礦山設(shè)備的發(fā)展，礦用車輛輪胎機(jī)械手也不斷更新發(fā)展，逐漸向大型化，自動(dòng)化方向發(fā)展，這給輪胎機(jī)械手的設(shè)計(jì)帶來(lái)了諸多的挑戰(zhàn)和難題。設(shè)計(jì)一種能夠代替人力，操作簡(jiǎn)單，安全實(shí)用，適用于大型輪胎拆裝、搬運(yùn)需求的設(shè)備成為當(dāng)務(wù)之急。這有利于提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證作用安全。研究表明85%的輪胎機(jī)械手的破壞發(fā)生在連桿機(jī)構(gòu)，這種破壞主要是連桿機(jī)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下發(fā)生的疲勞失效或者應(yīng)力屈服破壞。為了解決輪胎機(jī)械手連桿機(jī)構(gòu)的破壞難題，本文將對(duì)該連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)應(yīng)力仿真，考場(chǎng)連桿機(jī)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷的作用下連桿所發(fā)生的變化，并提出連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1、輪胎機(jī)械手發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)外的輪胎機(jī)械手的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。第一臺(tái)輪胎機(jī)械手由美國(guó)佩蒂伯恩公司生產(chǎn)的Super 20型輪胎夾裝機(jī)，該機(jī)械手具備更換運(yùn)輸卡車和重型設(shè)備輪胎的作用，還可以當(dāng)做叉車使用；該設(shè)備顯著的特點(diǎn)是高效，大量減少勞動(dòng)量。改型輪胎機(jī)械手主要由以下幾個(gè)部分組成：前伸式夾持裝置，四輪驅(qū)動(dòng)裝置，四輪空氣制動(dòng)裝置和一臺(tái)GM型柴油機(jī)組成。該裝置的最大夾持承載能力在伸出時(shí)為4309kg，縮回時(shí)為6804kg，夾持裝置能夠向兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)45°，叉架能夠左右移動(dòng)127mm，以準(zhǔn)確完成輪胎的定位。此裝置能夠平穩(wěn)的夾起輪胎，并將輪胎準(zhǔn)確的定位在輪轂螺栓上。

同國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)輪胎機(jī)械手發(fā)展起步比較晚，還處于生產(chǎn)小型輪胎拆裝機(jī)階段，對(duì)于大型輪胎拆裝設(shè)備的研發(fā)還很少。廣西柳工集團(tuán)生產(chǎn)的ZL40B型裝載機(jī)，使用規(guī)格為20.5-25的輪胎，充氣后質(zhì)量為0.4t，最大直徑為1.55m。該型裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)可以完成動(dòng)臂的提升和鏟斗的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。拆下鏟斗，在動(dòng)臂斗銷的位置上安裝水平放置的兩只夾持臂。兩只夾持臂由液壓缸提供動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)張開(kāi)和閉合動(dòng)作。這樣，裝載機(jī)自身動(dòng)臂的提升、鏟斗的旋轉(zhuǎn)外加夾持臂的開(kāi)合動(dòng)作就可以滿足輪胎拆裝的需求，具有操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

2、ADMAS軟件的介紹

ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國(guó)MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開(kāi)發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。目前，ADAMS己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。

3、輪胎機(jī)械手結(jié)構(gòu)組成

輪胎機(jī)械手的主要功能是實(shí)現(xiàn)礦山大型車輛輪胎的拆裝和搬運(yùn)。動(dòng)力源為液壓缸，并要求液壓動(dòng)力在適當(dāng)?shù)暮奢d下運(yùn)作，才能使液壓工作件高效、平穩(wěn)、準(zhǔn)確的完成液壓元件的各項(xiàng)操作動(dòng)作；而且液壓動(dòng)力源的各項(xiàng)操作可以通過(guò)電液伺服控制技術(shù)使提高該系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平。輪胎機(jī)械手可以安裝在裝載機(jī)或叉車上，利用裝載機(jī)和叉車可以將物體舉高的現(xiàn)有動(dòng)作實(shí)現(xiàn)垂直地面方向的移動(dòng)，輪胎機(jī)械手自身可以完成對(duì)輪胎的夾持、水平移動(dòng)和兩個(gè)方向的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作以滿足大型輪胎的拆裝和搬運(yùn)過(guò)程中所需的各種動(dòng)作。輪胎機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)大致由手盤、手臂、轉(zhuǎn)動(dòng)架、平動(dòng)架和固定板組成。

4、輪胎機(jī)械手工作原理

輪胎機(jī)械手的執(zhí)行是通過(guò)手臂上的兩支液壓缸的伸縮，產(chǎn)生一定的夾緊力同時(shí)對(duì)兩支手臂同步完成手臂的張開(kāi)和閉合動(dòng)作，其中最大的夾緊重量為5900kg，夾持距離為1092mm~4060mm；另外手臂上的手盤能夠在360°的范圍內(nèi)帶動(dòng)負(fù)載以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)力矩和要求轉(zhuǎn)速由安裝在手臂的液壓馬達(dá)經(jīng)過(guò)減速器產(chǎn)生，要求旋轉(zhuǎn)過(guò)程不能發(fā)生打滑現(xiàn)象；同樣轉(zhuǎn)動(dòng)架以2r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)360°，且旋轉(zhuǎn)所需的力矩是由安裝在平動(dòng)架上的液壓馬達(dá)提供；而平動(dòng)架在水平左右移動(dòng)所需的動(dòng)力又安裝在平動(dòng)架和固定板之間的平動(dòng)液壓缸提供，并且可以在300mm的范圍里移動(dòng)；最后，整個(gè)裝置由固定板安裝在裝載機(jī)或叉車上。

5、動(dòng)態(tài)應(yīng)力仿真

由研究表明，85%的輪胎機(jī)械手主要在連桿機(jī)構(gòu)處發(fā)生破壞，而破壞的原因主要是因?yàn)閯?dòng)載荷受力不均勻，導(dǎo)致連桿機(jī)構(gòu)疲勞失效和破壞。針對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的在動(dòng)載荷下的破壞，探究桿件在受到動(dòng)載荷時(shí)桿件的應(yīng)力情況。動(dòng)態(tài)應(yīng)力仿真的步驟是：首先建立輪胎機(jī)械手的虛擬樣機(jī)模型；然后導(dǎo)入到動(dòng)態(tài)分析軟件ADAMS中，對(duì)樣機(jī)模型進(jìn)行約束、驅(qū)動(dòng)使模型模擬整個(gè)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)；最后在ADAMS中記錄模型在受到動(dòng)載荷下，模型的運(yùn)動(dòng)狀況以及桿件所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。

通過(guò)動(dòng)態(tài)軟件ADAMS仿真可以直觀的輪胎機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程，通過(guò)修改參數(shù)可以看出該機(jī)械手的連桿機(jī)構(gòu)在不同載荷下所受到的動(dòng)應(yīng)力，根據(jù)該動(dòng)應(yīng)力的情況設(shè)計(jì)合理的連桿機(jī)構(gòu)，同時(shí)對(duì)改進(jìn)輪胎機(jī)械手提供了依據(jù)。同時(shí)仿真模型和運(yùn)動(dòng)過(guò)程參數(shù)可以為整個(gè)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化提供理論依據(jù)，繼而為快速、準(zhǔn)確方便的設(shè)計(jì)和制造物理樣機(jī)奠定基礎(chǔ)。

同國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)輪胎機(jī)械手發(fā)展起步比較晚，還處于生產(chǎn)小型輪胎拆裝機(jī)階段，對(duì)于大型輪胎機(jī)械手的研發(fā)還很少。主要原因是國(guó)內(nèi)輪胎機(jī)械手的設(shè)計(jì)中，很少考慮連桿機(jī)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷下的應(yīng)力變化情況，在對(duì)輪胎機(jī)械手的改進(jìn)和研究過(guò)程中我們要充分考慮動(dòng)態(tài)載荷情況，根據(jù)動(dòng)態(tài)載荷運(yùn)用動(dòng)態(tài)仿真軟件來(lái)模擬其實(shí)際情況，這樣能節(jié)約成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

Abstract： This paper， through virtual reality technology， constructed a aero-engine virtual teaching experiment system which can achieve the functions of engine simulation assembly， engine structure display， engine working mechanism demo， engine simulation test. Through the three-dimensional interaction and visual simulation means of this system， the students can get the vision， hearing， touch and other sensory experiences， with a very strong interaction and immersion. Engine virtual teaching experiment system effectively overcome the high cost， operational difficulties and other issues of traditional teaching experiment， so it has great significance to the promotion of China's aviation technical personnel training.

關(guān)鍵詞： 航空發(fā)動(dòng)機(jī)；虛擬教學(xué)；三維仿真；人機(jī)交互

Key words： aero-engine；virtual learning；three-dimensional simulation；human-computer interaction

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）11-0181-02

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作者簡(jiǎn)介：劉振俠（1963-），男，陜西西安人，教授，研究方向?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)理論與工程。

0 引言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是工業(yè)技術(shù)“皇冠上的明珠”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)起著戰(zhàn)略性的作用。隨著軍事需求、民用航空的發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)日新月異，新的設(shè)計(jì)構(gòu)造不斷涌現(xiàn)。但是長(zhǎng)期以來(lái)，由于人才短缺、基礎(chǔ)薄弱等原因，我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)始終與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家存在著較大的差距。因此，培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型的航空發(fā)動(dòng)機(jī)人才對(duì)促進(jìn)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。

實(shí)踐教學(xué)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)工作中的重要一環(huán)，對(duì)促進(jìn)學(xué)生了解發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)、理解相關(guān)理論知識(shí)起著重要作用。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容主要包括參觀發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)、進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車實(shí)驗(yàn)等。但是，由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，難以觀測(cè)到內(nèi)部細(xì)致結(jié)構(gòu)；進(jìn)行一次航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車實(shí)驗(yàn)不僅花費(fèi)高昂，而且對(duì)操作者要求極高，只能由專業(yè)技術(shù)人員操作，學(xué)生的參與度很低；另外，航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)日新月異，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以及時(shí)更新，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。

為了提高學(xué)生教學(xué)質(zhì)量，解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)設(shè)備陳舊、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高昂等問(wèn)題，本文將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)教學(xué)相結(jié)合，建設(shè)了了航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成與功能

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)旨在建立數(shù)字化的三維虛擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的虛擬裝配，發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)實(shí)驗(yàn)仿真，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作原理及內(nèi)部流場(chǎng)展示等多個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生能夠通過(guò)這個(gè)虛擬空間觀看發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)視、聽(tīng)、觸等感知行為去體驗(yàn)，學(xué)生能夠主動(dòng)操作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的交互性與沉浸感。

如圖1所示，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的軟硬件組成。硬件包括人機(jī)交互所用的傳感設(shè)備（如數(shù)據(jù)手套、六自由度鼠標(biāo)、觸覺(jué)與力度反饋器等）、顯示設(shè)備（如頭盔、投影屏）、虛擬環(huán)境產(chǎn)生器（包括高性能圖形工作站、立體聲音響）；支撐軟件包括對(duì)象模型生成軟件、虛擬視景軟件以及程序編輯平臺(tái)等。

通過(guò)軟硬件結(jié)合，航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)由發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬裝配、?；瘜?shí)驗(yàn)、流場(chǎng)顯示等三個(gè)模塊的多種功能。

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬裝配模塊。學(xué)生能夠在全場(chǎng)景、沉浸式的虛擬環(huán)境下任意角度觀測(cè)到航空發(fā)動(dòng)機(jī)各大部件及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過(guò)配戴數(shù)據(jù)手套實(shí)時(shí)交互地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型進(jìn)行虛擬裝配，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)和部件間的連接關(guān)系的認(rèn)識(shí)；

1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)?；虒W(xué)視景仿真模塊。此平臺(tái)可模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中內(nèi)部的運(yùn)行情況，利用視景仿真技術(shù)模擬渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，氣流在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外函道的流動(dòng)以及燃燒室和尾噴管的火焰現(xiàn)象，并能通過(guò)對(duì)油門桿的交互操作實(shí)現(xiàn)對(duì)這些動(dòng)態(tài)現(xiàn)象的控制，可以使學(xué)生從視覺(jué)上對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部工作狀態(tài)有形象直觀的認(rèn)識(shí)；

1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)試車實(shí)驗(yàn)仿真模塊。能夠模擬能使發(fā)動(dòng)機(jī)試車的操作過(guò)程，可以使學(xué)生了解發(fā)動(dòng)機(jī)試車的具體步驟，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)試車實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作能力；通過(guò)曲線歷程圖和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映發(fā)動(dòng)機(jī)特性參數(shù)的變化，加深對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理和氣動(dòng)特性的理解；提供發(fā)動(dòng)機(jī)試車的立體音效和控制臺(tái)視景仿真，加強(qiáng)了系統(tǒng)的沉浸感；

1.4 流場(chǎng)顯示仿真模塊。能夠模擬發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡，可以使觀測(cè)者直觀了解如葉柵繞流等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其機(jī)理，加深對(duì)相關(guān)專業(yè)課的認(rèn)識(shí)和理解，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

為了應(yīng)用相應(yīng)的軟硬件設(shè)備，完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)滿足的需求與功能，采取了以下設(shè)計(jì)流程來(lái)完成系統(tǒng)的搭建，如圖2所示。

2.1 第一層為硬件層，主要由虛擬現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互系統(tǒng)、大屏幕立體顯示系統(tǒng)和小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)組成。其中小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括高端PC工作站、VR專業(yè)三維立體圖形發(fā)生器、紅外立體眼鏡及播放器組成和CRT彩色顯示器組成。而人機(jī)交互系統(tǒng)包括由六自由度三維空間立體鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套等組成。其中六自由度立體鼠標(biāo)可實(shí)現(xiàn)x、Y、z三個(gè)方向上的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)功能；而數(shù)據(jù)手套可以真實(shí)地模擬人手的裝配動(dòng)作和觸覺(jué)感應(yīng)。大屏幕立體顯示系統(tǒng)由投影儀、立體轉(zhuǎn)換器、硬幕、偏振片和偏振立體眼鏡組成。

2.2 第二層為硬件接口層，主要用于獲取六自由度三維空間鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套等的虛擬裝配環(huán)境結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，設(shè)定立體眼睛雙目視覺(jué)間隔參數(shù)等。

2.3 第三層為3D模型層，首先可利用Creator、CAD等建模工具，采用體素法、輪廓掃描法和實(shí)體掃描等方法建立幾何模型，對(duì)物體的形狀、位置、大小等幾何信息，以及發(fā)動(dòng)機(jī)各部件間連接關(guān)系等拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行描述，獲得物體重心、表面積、體積、密度、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等幾何、物理參數(shù)。

2.4 第四層為支持工具層，在本例中為VEGA虛擬環(huán)境開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，運(yùn)行于vC++6.O工作平臺(tái)，它提供了大量的處理窗口、環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)虛擬動(dòng)作的函數(shù)。

2.5 第五層為驅(qū)動(dòng)層，包括數(shù)據(jù)手套、六自由度三維空間鼠標(biāo)、位置跟蹤器、立體顯示設(shè)備等的驅(qū)動(dòng)程序。

2.6 第六層為應(yīng)用層，可采用vc++6.O開(kāi)發(fā)出面向用戶的友好的虛擬裝配環(huán)境。最終用戶并不需要了解繁瑣的函數(shù)調(diào)用和硬件接口，只需通過(guò)空間立體鼠標(biāo)、力反饋數(shù)據(jù)手套等輸入裝配控制指令，并通過(guò)立體眼鏡、頭盔顯示器等設(shè)備觀看到實(shí)時(shí)的裝配效果。

3 系統(tǒng)應(yīng)用與前景

航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，克服了傳統(tǒng)教學(xué)方法設(shè)備更新困難、試驗(yàn)費(fèi)用高昂等問(wèn)題，突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性，有效地推動(dòng)了教學(xué)方式的改革與創(chuàng)新。通過(guò)航空發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，系統(tǒng)有效提高了專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，將我國(guó)航空動(dòng)力專業(yè)的教學(xué)工作推上了一個(gè)新的臺(tái)階。同時(shí)，虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的思想在土木建筑、軍事教育、醫(yī)學(xué)教學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著計(jì)算機(jī)與多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將突破傳統(tǒng)教學(xué)方式得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

論文摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)中引入CAD技術(shù),可以解決機(jī)械企業(yè)中重復(fù)性設(shè)計(jì)多、信息資源利用率低的難題,縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

1CAD技術(shù)的發(fā)展

CAD(ComputerAidedDesign)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文縮寫(xiě)，是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計(jì)算能力，輔助工程技術(shù)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，達(dá)到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)誕生以來(lái)，已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ProductDataManagement，PDM）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品命運(yùn)的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前，CAD系統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計(jì)算和圖形處理功能的CAD系統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能CAD系統(tǒng)（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀(jì)，ICAD技術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時(shí)代制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、智能活動(dòng)是由設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計(jì)的過(guò)程，采用單一知識(shí)領(lǐng)域的符號(hào)推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問(wèn)題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計(jì)算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合起來(lái)，盡可能多地使計(jì)算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計(jì)過(guò)程，借助計(jì)算機(jī)的支持，設(shè)計(jì)效率有了大大地提高。

2三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用三維CAD系統(tǒng)軟件,筆者體會(huì)到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中具有更大的優(yōu)勢(shì),具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

2.1零件設(shè)計(jì)更加方便

使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來(lái)設(shè)計(jì)新零件,既方便又快捷,避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示出來(lái),使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過(guò)程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時(shí)候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示,對(duì)于有一定運(yùn)動(dòng)行程要求的,可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求,及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報(bào)廢。

2.3縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)周期

采用三維CAD技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),只需對(duì)其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造,而大部分零部件的設(shè)計(jì)都將繼承以往的信息,使機(jī)械設(shè)計(jì)的效率提高了3~5倍。同時(shí),三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計(jì)能力,能夠通過(guò)快速重構(gòu),得到一種全新的機(jī)械產(chǎn)品。

2.4提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量

由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時(shí)采用CADCIMS組織生產(chǎn),機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方針和優(yōu)化設(shè)計(jì)等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí),大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進(jìn)行機(jī)械零件加工,一致性很好,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1零件與裝配圖的實(shí)體生成

3.1.1零件的實(shí)體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實(shí)體模型。在許多具有實(shí)體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實(shí)體造型模塊中,系統(tǒng)提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體和楔形體。對(duì)簡(jiǎn)單的零件,可通過(guò)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成若干基本體,對(duì)基本體進(jìn)行三維實(shí)體造型,之后再對(duì)其進(jìn)行交、并、差等布爾運(yùn)算,便可得出零件的三維實(shí)體模型。

對(duì)于有些復(fù)雜的零件,往往難以分解成若干個(gè)基本體,使組合或分解后產(chǎn)生的基本體過(guò)多,導(dǎo)致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機(jī)器零件三維實(shí)體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構(gòu)造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實(shí)體造型中通過(guò)拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”,進(jìn)而通過(guò)交、并、差等得到所需要零件的三維實(shí)體造型。

3.1.2實(shí)體裝配圖的生成。在零件實(shí)體構(gòu)造完成后,利用機(jī)器運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程中的資料,在運(yùn)動(dòng)的某一位置,按各零件所在的坐標(biāo)進(jìn)行“裝配”,這一過(guò)程可用CAD軟件的三維編輯功能實(shí)現(xiàn)。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,從普通機(jī)床到數(shù)控機(jī)床和加工中心,從人工設(shè)計(jì)和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。同時(shí),模具CAD/CAM技術(shù)、模具激光快速成型技術(shù)(RPM)等,幾乎覆蓋了整個(gè)現(xiàn)代制造技術(shù)。

一個(gè)完整的CAD/CAM軟件系統(tǒng)是由多個(gè)功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數(shù)控加工、有限元分析、動(dòng)態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)一管理,而實(shí)體造型是工程數(shù)據(jù)的主要來(lái)源之一。3.3機(jī)械CAE軟件的應(yīng)用

機(jī)械CAE系統(tǒng)的主要功能是:工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與壽命預(yù)估、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真等。CAD技術(shù)在解決造型問(wèn)題后,才能由CAE解決設(shè)計(jì)的合理性、強(qiáng)度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運(yùn)動(dòng)特性、干涉、碰撞問(wèn)題和動(dòng)態(tài)特性等。

4CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

4.1圖形交互技術(shù)

CAD軟件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具,務(wù)求易學(xué)好用,得心應(yīng)手。一個(gè)友好的、智能化的工作環(huán)境可以開(kāi)拓設(shè)計(jì)師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。因此,智能化圖標(biāo)菜單、“拖放式”造型、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航器等一系列人性化的功能，為設(shè)計(jì)師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別和特征手勢(shì)建模等新技術(shù)也正在研究之中。

4.2智能CAD技術(shù)

CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設(shè)計(jì)是一個(gè)含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動(dòng)。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計(jì)在運(yùn)用知識(shí)化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識(shí)的設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù),及時(shí)準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)師提品開(kāi)發(fā)所需的知識(shí)和幫助,智能地支持設(shè)計(jì)人員，同時(shí)捕獲和理解設(shè)計(jì)人員意圖、自動(dòng)檢測(cè)失誤，回答問(wèn)題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設(shè)計(jì)新手也能做出好的設(shè)計(jì)來(lái),現(xiàn)代設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì),人們正試圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中,用智能設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造,這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。

4.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在CAD中已開(kāi)始應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品,可以從人機(jī)工程學(xué)角度檢查設(shè)計(jì)效果,可直接操作模擬對(duì)象,檢驗(yàn)操作是否舒適、方便,及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的碰撞等問(wèn)題,及早看到新產(chǎn)品的外形,從多方面評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品.虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛擬樣機(jī)的過(guò)程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進(jìn)行加工、測(cè)試、仿真和分析,以評(píng)價(jià)其性能,可制造性、可裝配性、可維護(hù)性和成本、外觀等,基于虛擬樣機(jī)的試驗(yàn)仿真分析,可以在真實(shí)產(chǎn)品制造之前發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,從而降低產(chǎn)品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CAD技術(shù)在電子商務(wù)時(shí)代繼續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方向.另外,隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期設(shè)計(jì)理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展,利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造,已成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

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第6篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；CAXA；實(shí)體設(shè)計(jì)軟件；課程整合；教學(xué)效果

圖樣是人類基于二維的平面紙張、羊皮等來(lái)表達(dá)三維立體物體的一門科學(xué)，是人類改造自然、征服自然的奮斗歷史中光輝的一頁(yè)，是工程界的語(yǔ)言。機(jī)械制圖是工程技術(shù)人員必備的基本功，是機(jī)械專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。中職學(xué)生從初中升入職業(yè)學(xué)校，沒(méi)有平面幾何和立體幾何的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，加上中職學(xué)生本身空間思維和空間想象能力有限，機(jī)械制圖對(duì)中職學(xué)生來(lái)說(shuō)一直是難度較大的一門課程。為了幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的困難，我們利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械制圖進(jìn)行有機(jī)的整合，利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件作為教與學(xué)的平臺(tái)，提高了中職學(xué)生空間思維和空間想象力，同時(shí)，也促進(jìn)了中職學(xué)生識(shí)圖能力的提高。

一、CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械制圖課程整合

整合的主要含義是綜合、融合、集成、成為整體、一體化等。在哲學(xué)意義上，整合“是指由系統(tǒng)的整體性及其系統(tǒng)核心的統(tǒng)攝、凝聚作用而導(dǎo)致的使若干相關(guān)部分或因素合成為一個(gè)新的統(tǒng)一整體的建構(gòu)、序化過(guò)程”。它揭示的是事物自身內(nèi)在的機(jī)制，它的理念是從事物自身出發(fā)，著眼于自身及其各個(gè)因素、部分，最終落腳于事物自身的存在和發(fā)展變化。

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件是由北京數(shù)碼科技有限公司（CAXA）開(kāi)發(fā)的CAD軟件，是具有自主知識(shí)版權(quán)的CAD軟件，其最新版本是CAXA實(shí)體實(shí)計(jì)2008版。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)采用拖放圖素的方式設(shè)計(jì)，就如同搭積木一樣直觀簡(jiǎn)單，可以隨意拉伸、縮短，能輕松有趣的完成設(shè)計(jì)，并不需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間去學(xué)習(xí)。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是一種基于創(chuàng)新設(shè)計(jì)的三維設(shè)計(jì)軟件。它以智能圖素為主體，通過(guò)添加、拖放智能圖素，可以高效快速的完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方法上更加貼近設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，它可以將設(shè)計(jì)人員的模糊或不成熟的想法在三維環(huán)境下直接、快速的表達(dá)出來(lái)，然后再按自己的思路做動(dòng)態(tài)修改（通過(guò)智能圖素的添加、拖放來(lái)實(shí)現(xiàn)），最終形成產(chǎn)品。

隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制圖與機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式在新的形勢(shì)下也呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。大量工程軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，工程界的設(shè)計(jì)方式也產(chǎn)生了巨大的變化，基于三維實(shí)體設(shè)計(jì)理念使我們的設(shè)計(jì)表達(dá)方式發(fā)生革命性的轉(zhuǎn)變。因此，機(jī)械制圖課程培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力和三維實(shí)體建模能力，是現(xiàn)代工程圖學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是數(shù)字化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造對(duì)機(jī)械制圖提出的新要求。為了適應(yīng)這種發(fā)展的必然趨勢(shì)，機(jī)電工程專業(yè)都紛紛開(kāi)設(shè)計(jì)了相關(guān)的三維設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)課程，由于象PRO/E、UG和SolidWorks等三維軟件都是基于二維草圖繪制的基礎(chǔ)上，對(duì)所繪的二維圖進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描或放樣等特征形成實(shí)體，如此依次添加零件，形成最后產(chǎn)品。所以，三維軟件的學(xué)習(xí)都是安排在有一定的機(jī)械制圖基礎(chǔ)之后再學(xué)習(xí)。而CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件的主體建模理念是基于智能圖素，其建模思想是采用搭積木的思想來(lái)構(gòu)建三維模型。因此，中職生有建模理念的內(nèi)化基礎(chǔ)。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械制圖課程有同時(shí)學(xué)習(xí)的可能性，有整合的基礎(chǔ)。

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械制圖課程整合是指把CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)院軟件與機(jī)械制圖的教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，幫助教師的教及學(xué)生的學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)三維軟件技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐，機(jī)械圖樣的繪制方法，已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，以往在工程設(shè)計(jì)人員思想中形成設(shè)計(jì)理念后再轉(zhuǎn)化成機(jī)械圖樣，然后進(jìn)行樣品制造，再修改。而現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)人員可以直接利用三維軟件形成三維虛擬產(chǎn)品，制成虛擬樣機(jī)，進(jìn)行虛擬的產(chǎn)品分析后利用三維軟件的二維工程圖的轉(zhuǎn)化技術(shù)直接形成工程圖樣指導(dǎo)生產(chǎn)。制圖不再?gòu)钠矫骈_(kāi)始而是從立體零件開(kāi)始。

作為中職層次的機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后將在第一線從事生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，其識(shí)讀機(jī)械圖樣的能力是其工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。但怎樣來(lái)檢測(cè)識(shí)圖能力的高低或者怎么樣來(lái)訓(xùn)練識(shí)圖能力卻一直沒(méi)有合適的方法，因?yàn)橛檬裁捶綐舆€原由三視圖在思維中通過(guò)空間的和形體的綜合能力而形成的思維立體需要用適當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)出來(lái)，利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件整合在機(jī)械制圖課程中，CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件恰好可以充當(dāng)這種圖象思維的表達(dá)工具，這樣就有可能來(lái)判定這種空間和形體思維的正確與否。這樣在教材的整合上，我們?cè)诎才帕嘶A(chǔ)的制圖基本知識(shí)之后。利用4至6個(gè)學(xué)時(shí)安排學(xué)習(xí)CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，這樣在機(jī)械制圖以后的教學(xué)中教師可以用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件來(lái)展示三維虛擬物體，讓學(xué)生可以從不同角度來(lái)觀察物體，并能立即觀察到從某個(gè)角度得到的視圖，另一方面，學(xué)生可以自己構(gòu)建投影空間來(lái)觀察，并利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件還原頭腦中的由機(jī)械圖樣得到的物體。

二、CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件與機(jī)械制圖課程整合的效果

利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件作為工具來(lái)幫助進(jìn)行機(jī)械制圖的教學(xué)，最大的作用體現(xiàn)在CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件可以幫助學(xué)生進(jìn)行空間思維和空間想象。學(xué)生面對(duì)一幅三視圖，他可以使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件一步一步分析各個(gè)特征。因此其思維的過(guò)程可以呈現(xiàn)出來(lái)，可以讓學(xué)生分類處理三視圖的信息，并能檢驗(yàn)其思維的正確與否。這樣CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件可以成為空間思維和空間想象的工具。就好象教人寫(xiě)說(shuō)明文或者議論文一樣，教會(huì)學(xué)生寫(xiě)作的方法和步驟后，如果沒(méi)有學(xué)生的寫(xiě)作實(shí)踐的訓(xùn)練，學(xué)生也不會(huì)立即寫(xiě)出好的文章。CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件可以成為學(xué)生空間思維和空間想象的訓(xùn)練工具。

利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件作為機(jī)械制圖教學(xué)的工具，可以有效提高中職學(xué)生的空間想象力和空間思維能力，既而提高學(xué)生的三視圖識(shí)讀能力。也有效促進(jìn)了機(jī)械制圖教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李克東,謝幼如.信息技術(shù)與課程整合的理論與實(shí)踐［M］.北京:北京師范大學(xué)出版社,2002.

第7篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：工科；碩士研究生；科研項(xiàng)目；培養(yǎng)質(zhì)量；創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）06-0274-02

隨著高等教育大眾化推進(jìn)速度的加快，教育教學(xué)資源、師資隊(duì)伍建設(shè)的速度和力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上了大規(guī)模擴(kuò)招的步伐。另外，我國(guó)初中等教育以應(yīng)試為主的缺陷使不少學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，在學(xué)習(xí)上對(duì)家長(zhǎng)和老師過(guò)度依賴，缺乏對(duì)未來(lái)職業(yè)的合理規(guī)劃和明確的人生目標(biāo)定位。由這些因素導(dǎo)致的本科教育階段大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差、對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握不牢固、尤其是對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握的綜合應(yīng)用能力差等問(wèn)題，將不可避免地在研究生教育階段突顯出來(lái)，嚴(yán)重制約著研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高、影響著社會(huì)對(duì)研究生培養(yǎng)質(zhì)量的滿意程度，也進(jìn)而增大了研究生的就業(yè)壓力。有相當(dāng)一部分研究生為了逃避就業(yè)而盲目、被動(dòng)地選擇了讀博，致使研究生的培養(yǎng)偏離了對(duì)科研興趣熱愛(ài)的軌道，變成了未來(lái)謀生的有效、甚至唯一手段，面對(duì)學(xué)業(yè)、就業(yè)、經(jīng)濟(jì)的多重壓力，研究生的生存狀態(tài)越來(lái)越令人擔(dān)憂，已經(jīng)成為廣受關(guān)注的熱點(diǎn)社會(huì)問(wèn)題之一[1，2]。

所幸的是，在經(jīng)歷大學(xué)本科階段的盲目被動(dòng)學(xué)習(xí)、面臨或逃避就業(yè)壓力、艱苦的考研歷程之后，碩士研究生的心智更趨于成熟穩(wěn)重、有了更強(qiáng)的社會(huì)及家庭責(zé)任感，他們的求知欲望一般比較強(qiáng)烈，在自主選定研究方向和導(dǎo)師之后，更迫切地希望通過(guò)研究生階段的學(xué)習(xí)補(bǔ)償過(guò)去所學(xué)不足、為將來(lái)就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)[3]。因此，如何進(jìn)一步激發(fā)研究生的科研興趣、培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力，使其在有限的學(xué)習(xí)期限內(nèi)能夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、提高對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、具備一定的科研創(chuàng)新能力是現(xiàn)階段碩士研究生教育面臨的迫切任務(wù)之一。

研究生的培養(yǎng)質(zhì)量是我國(guó)人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心之一，可從思想道德、專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)術(shù)倫理道德、專業(yè)發(fā)展?jié)摿?、外語(yǔ)水平、交流溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、科技創(chuàng)新能力、學(xué)術(shù)論文水平等九個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)[4]。目前的調(diào)查研究顯示：高校管理人員、高校教師、高校學(xué)生對(duì)我國(guó)碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量的評(píng)價(jià)在專業(yè)發(fā)展?jié)摿?、交流溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、科技創(chuàng)新能力、學(xué)術(shù)論文水平等方面差強(qiáng)人意，但從“地方本科”高校到“211”高校、再到“985”高校的研究生培養(yǎng)質(zhì)量依次提高，這從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了科研項(xiàng)目在研究生培養(yǎng)、尤其是綜合素質(zhì)教育中所起的突出作用。

為此，筆者針對(duì)我國(guó)研究生教育與國(guó)際接軌的總體趨勢(shì)，在不斷擴(kuò)大應(yīng)用型研究生招生數(shù)量、拓展應(yīng)用型研究生培養(yǎng)類型的情況下，如何保證工科類、學(xué)術(shù)性碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，提高其在國(guó)際、國(guó)內(nèi)就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，提出了以科研項(xiàng)目為平臺(tái)，“學(xué)—研—用”三位一體的培養(yǎng)思路。其核心思想是：讓碩士研究生從入學(xué)階段開(kāi)始，便在導(dǎo)師指導(dǎo)下參與科研項(xiàng)目的申報(bào)及組織實(shí)施工作，圍繞擬開(kāi)展科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，結(jié)合培養(yǎng)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo)開(kāi)設(shè)相應(yīng)的基礎(chǔ)理論及專業(yè)課程，并在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中通過(guò)研究方案制定、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、科技論文寫(xiě)作、外語(yǔ)綜合能力應(yīng)用等手段，全面培養(yǎng)研究生的專業(yè)綜合應(yīng)用能力、科技創(chuàng)新能力、交流溝通及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。現(xiàn)就筆者在科研項(xiàng)目實(shí)施中完成研究生培養(yǎng)任務(wù)的做法和體會(huì)做一探討。

一、進(jìn)一步夯實(shí)基礎(chǔ)、提高碩士研究生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力

根據(jù)我國(guó)目前的碩士研究生導(dǎo)師遴選制度，一般情況下碩士研究生導(dǎo)師都有自己穩(wěn)定的研究方向和相應(yīng)級(jí)別的科研項(xiàng)目，尤其是很多高校為了促進(jìn)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，還設(shè)立了相應(yīng)的研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目，這為研究生綜合素質(zhì)及能力的培養(yǎng)提供了很好的平臺(tái)。因此碩士研究生從入學(xué)開(kāi)始，即結(jié)合科研項(xiàng)目進(jìn)行論文選題、安排階段性研究計(jì)劃。以材料的溫?zé)崴苄猿尚头较驗(yàn)槔稕_壓工藝及模具設(shè)計(jì)》和《塑料模具設(shè)計(jì)》作為該方向研究生的必修課程，在前期的專業(yè)課學(xué)習(xí)中缺乏專門的綜合能力訓(xùn)練，而項(xiàng)目研究常常需要設(shè)計(jì)定制可加熱溫控模具，且在加熱過(guò)程中要求抽真空。對(duì)模具的這一要求基于傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)理論，又超出了傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)的范疇，涉及傳熱、測(cè)溫、控溫等新的技術(shù)手段，屬于相對(duì)較新的模具研究方向。于是將此模具設(shè)計(jì)任務(wù)作為階段性研究?jī)?nèi)容交予一年級(jí)研究生來(lái)完成，在模具總體方案確定、結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)、加熱溫控元件選型等過(guò)程中，根據(jù)存在的問(wèn)題發(fā)現(xiàn)研究生的薄弱之處。在模具結(jié)構(gòu)方案和圖紙的反復(fù)修改過(guò)程中，指導(dǎo)其完成了《沖壓模具設(shè)計(jì)》、《幾何量公差與檢測(cè)》、《幾何精度設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制圖及計(jì)算機(jī)繪圖》、《UG三維建模及虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)》等系列課程的綜合應(yīng)用，有效地強(qiáng)化了研究生對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握的牢固程度，也使其綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力得以提高。

二、將基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐相結(jié)合，在提高研究生動(dòng)手能力的同時(shí)，培養(yǎng)其科研創(chuàng)新能力

目前高校較高級(jí)別的科研項(xiàng)目更多以基礎(chǔ)研究為主，這對(duì)培養(yǎng)研究生的理論創(chuàng)新能力無(wú)疑是非常有利的，但現(xiàn)階段很多工科類碩士研究生缺乏實(shí)際的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、動(dòng)手能力較差也是無(wú)法回避的現(xiàn)實(shí)。因此，一方面，圍繞科研立項(xiàng)及研究生的論文選題，通過(guò)組織研究生搜集查閱資料、撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述報(bào)告、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析報(bào)告、開(kāi)題報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)施報(bào)告等，指導(dǎo)研究生逐步樹(shù)立科研創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其科研創(chuàng)新能力；另一方面，由研究生初步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、在導(dǎo)師和現(xiàn)場(chǎng)工程師的參與下對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和反復(fù)論證，然后再由研究生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)實(shí)施和數(shù)據(jù)處理工作。在這個(gè)過(guò)程中，盡可能為研究生提供與生產(chǎn)企業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)工程師進(jìn)行溝通交流的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)研究生通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研去發(fā)現(xiàn)工程實(shí)際問(wèn)題、了解技術(shù)難點(diǎn)、提出解決思路。通過(guò)這種手段，在培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新能力、提高其實(shí)際動(dòng)手能力和強(qiáng)化工程實(shí)踐意識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)科研創(chuàng)新點(diǎn)來(lái)自于工程實(shí)踐并服務(wù)于工程實(shí)踐的良性循環(huán)。

三、將項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容模塊化、并行化，培養(yǎng)研究生的交流溝通及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

對(duì)項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容進(jìn)行模塊化劃分，以模塊為單位由不同年級(jí)的研究生組成小的課題組，其中一年級(jí)研究生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)工裝設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)操作，二年級(jí)研究生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、編程計(jì)算、仿真案例實(shí)現(xiàn)等工作，三年級(jí)研究生負(fù)責(zé)確定理論及方法創(chuàng)新點(diǎn)，以保證碩士學(xué)位論文的學(xué)術(shù)創(chuàng)新性及體系的完整性。各模塊之間可并行、穿行，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，明確各自的主要任務(wù)和分工，針對(duì)具體的項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容，探尋高效的項(xiàng)目組織、實(shí)施辦法，完成碩士學(xué)位論文。在項(xiàng)目組織、實(shí)施過(guò)程中，各小課題組成員之間、不同課題組間負(fù)責(zé)類似任務(wù)的成員之間，必須經(jīng)常進(jìn)行良好的溝通和相互協(xié)作才能順利完成既定的項(xiàng)目任務(wù)。因此，這種項(xiàng)目組織實(shí)施方式無(wú)形中培養(yǎng)了研究生的交流溝通及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

四、建立可量化的成果激勵(lì)機(jī)制，培養(yǎng)碩士研究生的科技論文寫(xiě)作能力及英語(yǔ)應(yīng)用能力

科研論文，尤其是英文科研論文，作為科研創(chuàng)新、學(xué)術(shù)及科技交流的一種常見(jiàn)載體形式，具有特定的內(nèi)容及規(guī)范要求，不僅是科研創(chuàng)新思路、方法、研究結(jié)論的全面總結(jié)，反映了作者對(duì)外語(yǔ)及專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，也為科研工作者與國(guó)際、國(guó)內(nèi)同行進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)、緊跟國(guó)際研究前沿提供了有效的途徑。因而，科研論文的撰寫(xiě)是科研工作者必備的基本技能之一，也是現(xiàn)階段研究生教育的重要任務(wù)之一。為此，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，我們面向項(xiàng)目研究目標(biāo)建立了可量化的成果激勵(lì)機(jī)制。如對(duì)研一學(xué)生的培養(yǎng)要求，以夯實(shí)基礎(chǔ)和鍛煉動(dòng)手能力為主要目的，僅發(fā)放基本助研津貼；對(duì)研二學(xué)生的培養(yǎng)，則要求具有采用先進(jìn)技術(shù)手段分析、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)進(jìn)行科研論文寫(xiě)作能力及技巧訓(xùn)練，因而該階段將結(jié)合研究生的工作量、先進(jìn)技術(shù)手段的掌握情況（如：優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿真分析及編程計(jì)算軟件等）及階段性任務(wù)完成情況，按助研津貼和成果獎(jiǎng)勵(lì)兩部分確定研究生的津貼發(fā)放額度；對(duì)研三學(xué)生，則根據(jù)其所完成的、符合一定要求的科研論文的數(shù)量、級(jí)別及創(chuàng)新性來(lái)量化為研究生發(fā)放的獎(jiǎng)勵(lì)額度，以激勵(lì)其自覺(jué)自主的提高自身的科研論文寫(xiě)作能力及英語(yǔ)應(yīng)用能力。

五、面臨的困難及可能的解決辦法

雖然研究生指導(dǎo)教師在碩士研究生培養(yǎng)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，但對(duì)研究生綜合能力及素質(zhì)的培養(yǎng)永遠(yuǎn)不可能、也不應(yīng)該是研究生導(dǎo)師的個(gè)人行為，需要相關(guān)研究生管理和培養(yǎng)部門從政策、體制等方面予以配合和保障。如：（1）在制訂專業(yè)研究生培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)使課程結(jié)構(gòu)具有一定的可調(diào)整性，以便在不增加研究生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的情況下，可由指導(dǎo)教師根據(jù)科研課題需要為研究生開(kāi)設(shè)相關(guān)的專業(yè)選修課。（2）所建立的面向項(xiàng)目研究目標(biāo)的成果激勵(lì)機(jī)制，若僅依靠研究生導(dǎo)師從有限的課題經(jīng)費(fèi)中支出是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要有關(guān)部門能為參與項(xiàng)目研究的研究生提供相應(yīng)的政策及資金扶持。（3）科學(xué)研究的興趣是建立在衣食無(wú)憂基礎(chǔ)上的，在物價(jià)飛漲的今天，研究生導(dǎo)師發(fā)放的助研津貼和科研獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)于緩解他們的生活和經(jīng)濟(jì)壓力只能是杯水車薪。因此，相關(guān)各級(jí)部門應(yīng)根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，適當(dāng)提高研究生的生活補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)立相應(yīng)的研究生創(chuàng)新基金，進(jìn)一步加大研究生獎(jiǎng)、助學(xué)金的力度，從多方面、多角度保護(hù)研究生的科研熱情、激發(fā)其創(chuàng)新潛能。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳洋.當(dāng)前研究生就業(yè)困境與對(duì)策研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011，（S1）.

[2]張瑞，陳富.碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量滿意度調(diào)查研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2011，9（10）：249-250.

第8篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】　虛擬現(xiàn)實(shí)，教學(xué)，應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）是把客觀上存在的或并不存在的東西，通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在用戶眼前生成一個(gè)虛擬的環(huán)境，使人感到象真實(shí)存在的一種技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在綜合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)動(dòng)模擬與仿真、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)等許多計(jì)算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用新領(lǐng)域。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)及其發(fā)展歷史

有人認(rèn)為，80年代是個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代，90年代是多媒體時(shí)代，21世紀(jì)初則是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)時(shí)代。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的誕生可以追溯到上個(gè)世紀(jì)的六十年代。

1965年，Ivan Sutherland在篇名為《The Ultimate Display》（終極的顯示）的論文中首次提出了包括具有交互圖形顯示、力反饋設(shè)備以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想，從此，人們正式開(kāi)始了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究探索歷程。

1966年，美國(guó)MIT的林肯實(shí)驗(yàn)室正式開(kāi)始了頭盔式顯示器HMD的研制工作。在這第一個(gè)HMD的樣機(jī)完成不久，研制者又把能模擬力量和觸覺(jué)的力反饋裝置加入到這個(gè)系統(tǒng)中。1970年，出現(xiàn)了第一個(gè)功能較齊全的HMD系統(tǒng)。

1984年，Willia Gibson寫(xiě)了一本名為 Neuro－mancer的書(shū)，書(shū)中幻想計(jì)算機(jī)用戶可以把自己的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接入計(jì)算機(jī)，這樣用戶便可以神游于由計(jì)算機(jī)模擬成的虛擬世界中。他把這個(gè)世界稱為“控制空間”（CyberSPace）。在這以后，人們又提出了“虛擬現(xiàn)實(shí)”?！叭斯がF(xiàn)實(shí)”、”遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)控制”等設(shè)想，統(tǒng)稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

基于從60年代以來(lái)所取得的一系列成就，美國(guó)的VPL公司的創(chuàng)建者 Jaron Lamer在80年代初最后確定以虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）一詞作為這一領(lǐng)域的專用術(shù)語(yǔ)。

80年代，美國(guó)宇航局（NASA）及美國(guó)國(guó)防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果。 1984年，NASA Ames研究中心虛擬行星探測(cè)實(shí)驗(yàn)室的M.McGreevy 和J.Humphries博士組織開(kāi)發(fā)了用于火星探測(cè)的虛擬環(huán)境視覺(jué)顯示器，將火星探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，為地面研究人員構(gòu)造了火星表面的三維虛擬環(huán)境。

1990年在美國(guó)Dallas召開(kāi)的Siggraph的會(huì)議上，對(duì)VR技術(shù)進(jìn)行了討論，明確提出了VR技術(shù)的主要內(nèi)容是：實(shí)時(shí)三維圖形生成技木、多傳感器交互技術(shù)，以及高分辨率顯示技術(shù)，為VR技術(shù)的發(fā)展確定了研究方向。

近年來(lái)，迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)與不斷改進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)相匹配，使得基于大型數(shù)據(jù)集合的聲音和圖象的實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)制作成為可能；人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，新穎、實(shí)用的輸入輸出設(shè)備不斷地進(jìn)入市場(chǎng)。而這些都為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，VR技術(shù)也逐漸從飛行仿真、戰(zhàn)爭(zhēng)應(yīng)用到教育、科研、娛樂(lè)、建筑、醫(yī)療、工業(yè)等各個(gè)方面。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)的種類及特征

1．虛擬現(xiàn)實(shí)的種類：

實(shí)際應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)大體可分為四類：1）桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，也稱窗口中的VR，它成本低，主要用于CAD／CAM、建筑設(shè)計(jì)、教育教學(xué)等領(lǐng)域；本文中所提及的虛擬現(xiàn)實(shí)主要指這種類型。2）沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，使用頭盔顯示器把用戶的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及其他感覺(jué)封閉起來(lái)，產(chǎn)生一種身臨其境的錯(cuò)覺(jué)；3）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，它建立在沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和分布式交互仿真（distributed interaction simulation）的基礎(chǔ)上；4）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。

2．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特怔

虛擬現(xiàn)實(shí)的特征可以表示為3I特征（Immersion、Interaction、Imagination）

（l）投入（Immersion）：這是VR系統(tǒng)的核心，指使用戶投入到由計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力。用戶在虛擬場(chǎng)景中有“身臨其境”之感。

（2）交互性（Interaction）：指用戶與虛擬場(chǎng)景中各種對(duì)象相互作用的能力，它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵性因素。

（3）構(gòu)想（Imagination）：虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)用戶與終端的接口，而且可使用戶沉浸于此環(huán)境中獲取新的知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生新的構(gòu)思。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于中學(xué)教學(xué)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：課堂教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1．課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教學(xué)的主要方式，也是虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用于教學(xué)的主要戰(zhàn)場(chǎng)。根據(jù)不同的學(xué)科，虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)揮著不同的作用，主要有以下方面的應(yīng)用：立體物體的展示，立體空間的展示，展品的介紹，虛擬空間的營(yíng)造與構(gòu)建，虛擬場(chǎng)景的構(gòu)造

（1）立體物體的展示：

在教學(xué)中經(jīng)常要使用一些實(shí)物展示，在以往的教學(xué)環(huán)境中，為了更形象地使學(xué)生感受三維物體的信息。主要采用這樣一些方法：1）利用圖片，通過(guò)投影儀展示。但這種展示只能提供立體物體的某一個(gè)視角或者某幾個(gè)視角，學(xué)生無(wú)法見(jiàn)到提供的圖片以外的視角。且學(xué)生被剝奪自主選擇視角的權(quán)利。2）實(shí)物展示：這是一個(gè)很古老而且是很實(shí)用的方法，但它存在的一個(gè)比較嚴(yán)重的缺點(diǎn)是由于各個(gè)學(xué)生所處的位置不同，雖然教師拿的是同一個(gè)實(shí)物，但在不同位置學(xué)生的眼中，視角都不盡相同。而且實(shí)物不可能做得很大，后面的學(xué)生可能就無(wú)法觀測(cè)清楚。3）通過(guò)計(jì)算機(jī)三維造型及動(dòng)畫(huà)軟件，如3dsMAX等，建立一個(gè)與實(shí)物基本相同的模型，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)展示各個(gè)視角，可以說(shuō)這是一種比較理想的方法，但它也存在一個(gè)嚴(yán)重的不足。因?yàn)閯?dòng)畫(huà)是一個(gè)預(yù)先設(shè)定的過(guò)程，學(xué)生在使用時(shí)只能讓它停止或播放，而不能任意按照自己的意愿隨意選擇視角。

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，我們可以構(gòu)建一個(gè)與實(shí)物同樣的三維物體，如采用3dsMAX建模，存儲(chǔ)為VRML格式，然后在VRML播放器中使用?；蛘呃肣UICKTIME VR等都可以得到很好的效果。如在高中立體幾何的三垂線定理是立體幾何教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)。這時(shí)我們?nèi)绻肰RML語(yǔ)言畫(huà)出題目中的這幾條線，然后讓學(xué)生在各個(gè)視覺(jué)去觀察，一則省卻了實(shí)物的制作，二則讓學(xué)生按照自己的意愿去觀察。還有一些關(guān)于空間直線之間的位置、平面之間的位置關(guān)系及二面角等方面的教學(xué)，教師都可以比較容易地制作出較精致的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)。

（2）立體空間的展示

立體空間是指在現(xiàn)實(shí)世界中存在的或者根據(jù)歷史資料在歷史中曾經(jīng)真實(shí)存在的空間。在教學(xué)中，我們可能需要向?qū)W生展示這些空間，但由于條件的限制，不可能讓學(xué)生進(jìn)入這些空間，在以往教學(xué)中，可能只能夠通過(guò)教師的描繪來(lái)激發(fā)學(xué)生的想象，在學(xué)生的頭腦中創(chuàng)建出這個(gè)虛擬的空間來(lái)。使用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們不僅能在學(xué)生頭腦中建立這些空間，而且可以讓學(xué)生看得見(jiàn)、聽(tīng)得見(jiàn)，甚至可以摸得著。如：在中學(xué)歷史教學(xué)中，古羅馬在人類文明發(fā)展史上占有重要的地位。如何將象古羅馬這樣的失落的遠(yuǎn)古外國(guó)文明介紹給學(xué)生，使他們進(jìn)行建筑學(xué)、藝術(shù)史、古代史和古文學(xué)史的學(xué)習(xí)呢？美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的教育家們基于這一目的，利用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)用非常準(zhǔn)確和現(xiàn)實(shí)主義的手法重新構(gòu)造了如今的數(shù)字化的奧古斯都時(shí)代的古羅馬（公元前50年～公元14年）。

進(jìn)入這個(gè)完全虛擬的世界，學(xué)生會(huì)感到置身于陌生的異域環(huán)境中，古羅馬的各種人文景觀歷歷在目，你可以跟隨講著拉丁語(yǔ)或英語(yǔ)的向?qū)г谔摂M的世界里漫游，同扮演著各種角色的虛擬演員談話?？梢韵胂蟮竭@種再造古羅馬對(duì)學(xué)生的吸引力，學(xué)生可以身臨其境地觀察各種藝術(shù)奇觀、雕塑、繪畫(huà)藝術(shù)品，體會(huì)當(dāng)時(shí)的人文環(huán)境，觀察古羅馬的各種建筑特點(diǎn)，比較對(duì)此后的文化復(fù)興的影響，觀察住宅的建造格局，日光照射下的列柱的排列及迷人的光影效果。學(xué)生還可以參加列席奧古斯都的參議院，聆聽(tīng)詩(shī)人的講演。無(wú)疑這種虛擬情景的教育是獨(dú)一無(wú)二的，是對(duì)傳統(tǒng)的書(shū)本教育和授課教育的一種革新和挑戰(zhàn)。

又如Intel公司建立的虛擬故宮（intel.com/apac/gb/virtualcity），利用桌面虛擬現(xiàn)實(shí)展示故宮的全貌，我們只要利用鼠標(biāo)和鍵盤就能夠暢游美麗的紫禁城。當(dāng)我們介紹關(guān)于故宮的歷史、文物時(shí)，我們就可以直接進(jìn)入這個(gè)網(wǎng)站，在虛擬的故宮里暢游一番，既可以獲得知識(shí)，又可以免費(fèi)游覽一趟紫禁城。省卻了旅途之勞累和費(fèi)用之昂貴。

（3）展品的介紹

在人類發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中有許多的文化藝術(shù)瑰寶，這些人類文明的結(jié)晶不僅具有很強(qiáng)的欣賞價(jià)值，也是生動(dòng)的教材。但人類的文化結(jié)晶不可能人手一份細(xì)細(xì)研究的，尤其是一些物無(wú)價(jià)之寶，更是保護(hù)嚴(yán)格。在世界上的博物館中都收藏著很多的藝術(shù)品，我們可能有機(jī)會(huì)一睹其光彩，但大多數(shù)的人只能通過(guò)一些圖片來(lái)了解。對(duì)于一些名畫(huà)來(lái)說(shuō)，可能利用圖片就可以很好地體會(huì)其藝術(shù)魅力，但對(duì)于一些雕塑藝術(shù)品，如維納斯雕像我們熟悉的可能只是正面部分，但真正的維納斯不但從正面，而且從各個(gè)方位去看都是那么的美麗、勻稱。但我們不可能都有機(jī)會(huì)去法國(guó)盧浮宮去欣賞這件珍品。利用虛擬現(xiàn)實(shí)，我們不用走出家門就可以在各個(gè)方向去欣賞這件珍貴的藝術(shù)品。登陸louvre.fr網(wǎng)站，整個(gè)網(wǎng)站提供了英語(yǔ)、西班牙、法語(yǔ)、日語(yǔ)四種語(yǔ)言。選擇合適的語(yǔ)言種類進(jìn)入，點(diǎn)擊相應(yīng)的內(nèi)容，可以瀏覽該網(wǎng)站提供的各種資料，包括文字、圖片。其中更吸引我們的是Virtual Tour鏈接，進(jìn)入盧浮宮的虛擬現(xiàn)實(shí)世界。在Greek Etruscan and Roman Antiquities Galleries展廳，我們?nèi)绻c(diǎn)擊進(jìn)入Greece: Venus de Milo Room，我們可以看到盛放維納斯雕像的展廳的全貌。

太空給我們呈現(xiàn)的是一個(gè)神秘而陌生的世界，如何感受身體在太空中的感覺(jué)是很多人夢(mèng)寐以求的事情。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)制作的虛擬空間，我們可以進(jìn)入這個(gè)虛擬的空間去感受宇宙里的奧妙，可以體會(huì)人體在失重狀態(tài)下的感受，也可以在月球上做石頭和羽毛同時(shí)著地的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證伽俐略的結(jié)論：在真空的條件下，重物的下降速度相等。也可以觀察太陽(yáng)系中各個(gè)行星的面貌和運(yùn)動(dòng)情況。

（4）虛擬場(chǎng)景的構(gòu)造

虛擬場(chǎng)景是指在現(xiàn)實(shí)生活中可能出現(xiàn)的一些場(chǎng)景，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)在不同的時(shí)間或地點(diǎn)表示出來(lái)。這在中學(xué)語(yǔ)言教學(xué)中應(yīng)用非常廣泛。作為語(yǔ)言學(xué)科的語(yǔ)文或英語(yǔ)在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常采用情境教學(xué)法。在以往，學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)只能通過(guò)教師的言語(yǔ)，圖片的展示，或者一些錄像。學(xué)生大多只能被動(dòng)地接受，對(duì)于一些情境，老師描繪的和學(xué)生理解的可能相去甚遠(yuǎn)。如在介紹《回聲》一課時(shí)，雖然教師對(duì)“四聲谷”、回音壁、三音石和圓丘等介紹了許多，或者也提供了圖片或錄象，但學(xué)生的理解還是有一定的困難。如果采用虛擬現(xiàn)實(shí)，讓學(xué)生進(jìn)入虛擬故宮（intel.com/apac/gb/virtualcity），讓學(xué)生自己動(dòng)手，去游覽一番回音壁、三音石，然后再對(duì)照課文，我想效果一定會(huì)很好的。如果有條件，采用沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí)，讓學(xué)生戴上頭盔，面對(duì)虛擬的“四聲谷”、回音壁、三音石和圓丘，進(jìn)行聲音反射試驗(yàn)，從而加深對(duì)這種奇妙的聲學(xué)現(xiàn)象的理解。

在英語(yǔ)語(yǔ)言學(xué)習(xí)的環(huán)境創(chuàng)設(shè)上，科學(xué)技術(shù)先后為語(yǔ)言教學(xué)提供了音像視聽(tīng)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)等多種方法、手段和設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，可以預(yù)言，在本世紀(jì)具有夢(mèng)幻般魅力的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為英語(yǔ)語(yǔ)言教學(xué)的重要手段[3]。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，學(xué)生可以和國(guó)外友人親切交談，也可以感受美國(guó)總統(tǒng)競(jìng)選時(shí)演講的現(xiàn)場(chǎng)氣氛。在由學(xué)生進(jìn)行角色扮演時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)也可以起到創(chuàng)設(shè)特定情境的作用。以往學(xué)生的角色扮演只能在教室里進(jìn)行，所進(jìn)行的表演帶有很強(qiáng)的為表演而表演的成分，采用虛擬現(xiàn)實(shí)，可以使學(xué)生完全沉浸到教學(xué)所需要的環(huán)境中去，這對(duì)提高學(xué)生的外語(yǔ)綜合能力無(wú)疑是一個(gè)很大的突破。如在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行shopping扮演時(shí)，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)設(shè)特定的情境，如零售店或大型商場(chǎng)，這些場(chǎng)景都是課堂上所無(wú)法給予的。

2．科學(xué)實(shí)驗(yàn)

一般學(xué)?，F(xiàn)有的條件下，有許多實(shí)驗(yàn)是根本不可能做的，如核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，還有些實(shí)驗(yàn)是不能讓學(xué)生做的，如涉及到放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的部分。利用VR技術(shù)，可以有效地解決實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)效果之間的矛盾。在教學(xué)中，許多昂貴的實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)器材，由于受價(jià)格的限制而無(wú)法普及。如果利用VR技術(shù)，在多媒體計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)者便可以走進(jìn)這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，身臨其境般的操作虛擬儀器，操作結(jié)果可以通過(guò)儀表顯示身體的感受反饋給學(xué)生，來(lái)判斷操作是否正確。這種實(shí)驗(yàn)既不消耗器材，也不受場(chǎng)地等外界條件限制，可重復(fù)操作，直至得出滿意結(jié)果。VR實(shí)驗(yàn)室的一大優(yōu)點(diǎn)還在于其絕對(duì)的安全性，不會(huì)因操作失誤而造成人身事故。

第9篇：虛擬樣機(jī)技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：果園，植保機(jī)械，施藥技術(shù)，現(xiàn)狀，技術(shù)需求

 

1.我國(guó)果園種植現(xiàn)狀

目前我國(guó)果園多采用低矮密植型種植模式。在果園病蟲(chóng)害的防治作業(yè)中,多采用液力霧化技術(shù),由于果樹(shù)樹(shù)冠高大,枝葉茂密,純液力霧化的霧滴很難穿透果樹(shù)冠層并沉積均勻,往往霧滴在外層稠密葉幕阻擋下,聚集形成水滴滾落流失,造成冠層內(nèi)部及樹(shù)干病蟲(chóng)害得不到有效控制,不得不采用“大容量、淋洗式”噴霧方法,增加噴藥次數(shù),造成農(nóng)藥的大量浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染;果農(nóng)在悶熱、密閉、潮濕的果園環(huán)境中人工施藥,易發(fā)生中毒事件,因此迫切需要提高果園植保機(jī)械化水平,為農(nóng)民增效減負(fù),以促進(jìn)我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和管理技術(shù)水平的提高。

2.我國(guó)果園植保機(jī)械使用現(xiàn)狀

病蟲(chóng)害防治(施藥)作業(yè)是水果種植過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié),費(fèi)工費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度又高,其工作量約占果樹(shù)管理總工作量的30%左右[2-4]。目前我國(guó)果園中使用的施藥機(jī)械仍以手動(dòng)藥械為主,主要品種有手動(dòng)噴霧器、踏板式噴霧器。在一些經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū),使用部分機(jī)動(dòng)植保機(jī)械,主要品種有擔(dān)架式噴霧機(jī)和背負(fù)式噴霧噴粉機(jī)。以擔(dān)架式機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)配用可調(diào)式噴槍施藥方式得到了迅速的發(fā)展。但由于采用的施藥方法均為大容量淋洗式,使得霧滴在冠層中的沉積不均勻,沉積到果樹(shù)上的藥液量不到20%,其余的大量農(nóng)藥流失到土壤和周圍的環(huán)境中使環(huán)境受到污染;而且工作效率低,不能適期防治;同時(shí)耗工時(shí)多,操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大、條件差。

2.1手動(dòng)藥械。

我國(guó)生產(chǎn)推廣的人力施藥機(jī)械主要有手動(dòng)壓縮式噴霧器、手動(dòng)背負(fù)式噴霧器、踏板式噴霧器及手搖噴粉器。噴粉器在果園很少使用。手動(dòng)壓縮式噴霧器與背負(fù)式噴霧器工作壓力低(0. 3 ~0. 4MPa)、射程短,主要用于矮生作物,在果園只能用于果苗、低矮果樹(shù)、除草或零星噴藥之用。免費(fèi)論文。在果園使用較多的人力施藥機(jī)械是踏板式噴霧器,工作壓力0. 8~1MPa,霧化較好。裝有兩根噴霧軟管,可安裝2個(gè)噴桿和單頭或雙頭噴頭,用于挑桿法噴藥。也可配用小噴槍,噴霧射程可調(diào)。由于采用雙缸雙作用泵,壓力具有一定得脈動(dòng)性,噴霧壓力不穩(wěn)定,霧滴粗細(xì)變化很大,霧化不均勻,且作業(yè)中移動(dòng)方便性較差。價(jià)格適中,較適合規(guī)模較小的果園使用。

2.2機(jī)動(dòng)藥械。

擔(dān)架式園林噴霧機(jī)是我國(guó)果園使用最多的機(jī)動(dòng)藥械,工作壓力可達(dá)2. 5Mpa。擔(dān)架式噴霧機(jī)體積較小,可由兩人擔(dān)起轉(zhuǎn)移,也可裝在機(jī)動(dòng)三輪車上在田間預(yù)留的作業(yè)道上運(yùn)行,其通行能力基本不受地形和果園條件的限制。同時(shí)隨機(jī)配備長(zhǎng)30m的噴霧軟管,也可接長(zhǎng)使用,以擴(kuò)大噴藥范圍,末端接有可調(diào)噴槍。由于可調(diào)噴槍射程可調(diào),最遠(yuǎn)可達(dá)10m,在較高的噴霧壓力下,霧滴穿透性較強(qiáng),葉片背面藥液附著性較好,操作方便,生產(chǎn)率較高。免費(fèi)論文。但同樣因?yàn)檎{(diào)節(jié)射程時(shí),霧滴粗細(xì)變化很大,很難保證均勻的霧化質(zhì)量。

背負(fù)式機(jī)動(dòng)噴霧噴粉機(jī)比常量噴灑省藥、省水、省勞力,對(duì)果樹(shù)作側(cè)向噴灑時(shí)其氣流向前推進(jìn)并不斷地翻動(dòng)葉片,使葉正面、背面皆能較好地噴著藥液。但由于現(xiàn)有噴霧噴粉機(jī)風(fēng)壓偏低,噴射高度受到一定限制。產(chǎn)品介紹垂直噴射可達(dá)7m,實(shí)際噴藥時(shí)受外界干擾影響很大。對(duì)較高果樹(shù)噴藥時(shí)上部受藥少于下部,使得總體均勻性較差,噴藥時(shí)霧滴飄移及汽化損失較多,所以在果園使用不多。

果園風(fēng)送式噴霧機(jī)是一種兼有液泵和風(fēng)機(jī)的噴霧機(jī),以液體的壓力使藥液霧化成霧滴,再以風(fēng)機(jī)的氣流輸送霧滴,是與拖拉機(jī)配套的大型機(jī)具,風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流使霧滴進(jìn)一步霧化的同時(shí)吹動(dòng)葉子而使霧滴滲透至樹(shù)冠內(nèi)部,它還能將霧滴吹送到高樹(shù)的頂部,葉片正反面均能很好的著藥。但它要求果樹(shù)栽培技術(shù)與之配合,例如株行距及田間作業(yè)道的規(guī)劃、樹(shù)高的控制、樹(shù)型的修剪與改造等。目前在發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用。我國(guó)自80年代以來(lái)也研制了數(shù)種,由于各種條件的限制,未能較好地推廣。

3.我國(guó)果園植保機(jī)械研發(fā)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外果園植保機(jī)具的發(fā)展經(jīng)歷了由手動(dòng)到機(jī)動(dòng)、粗放到精細(xì)的過(guò)程,目前不論是政府、還是民間團(tuán)體組織以及農(nóng)戶都十分關(guān)注植保機(jī)械的使用性能、產(chǎn)品質(zhì)量和對(duì)環(huán)境的影響,促使了植保機(jī)械在性能上一直在朝著更高的農(nóng)藥利用率和更少的農(nóng)藥污染方向發(fā)機(jī)普遍采用風(fēng)送噴霧技術(shù)。我國(guó)還開(kāi)展了一些新型噴霧機(jī)的研制及相關(guān)技術(shù)的研究,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的王貴恩、洪添勝等按照仿形噴霧的原理,研制了一套以單片機(jī)為控制核心的非接觸式仿形噴霧位置控制系統(tǒng),采用超聲波位置傳感器檢測(cè)果樹(shù)的位置和實(shí)際形狀,控制噴頭在理想的噴霧距離下工作,并對(duì)果樹(shù)施藥仿形噴霧的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究,在后期研究中分別應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、虛擬樣機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)影響仿形噴霧的因素進(jìn)行了研究。由于我國(guó)果園種植模式及果農(nóng)購(gòu)買力的限制,取得的科研成果并沒(méi)有很好地進(jìn)行科技轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用,影響了果園植保機(jī)械化的發(fā)展及果樹(shù)生產(chǎn),因此國(guó)家有關(guān)部門逐步統(tǒng)籌規(guī)劃,立題研究或引進(jìn)適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的,效率高,噴霧質(zhì)量好的果園質(zhì)保機(jī)械和設(shè)施,同時(shí)加強(qiáng)了農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝部門的結(jié)合,研究適應(yīng)機(jī)械化管理的樹(shù)型和樹(shù)種。

4.我國(guó)果園對(duì)植保機(jī)械發(fā)展的技術(shù)需求

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略地位的提升與高新科技的發(fā)展,雖然越來(lái)越多的高新技術(shù)被應(yīng)用于果園植保機(jī)械上,不論是傳統(tǒng)噴霧機(jī)還是新型噴霧機(jī)都應(yīng)該具備如下技術(shù)性能:

4.1霧滴在冠層中具有良好的穿透性

果樹(shù)是一個(gè)立體靶標(biāo),在不同的生長(zhǎng)期,其冠層結(jié)構(gòu)與冠層密度均不相同。而施藥最理想效果是將農(nóng)藥?kù)F滴均勻地噴灑到冠層的每個(gè)部分,但由于葉幕的阻擋,液力霧化的霧滴很難穿透冠層進(jìn)入樹(shù)膛內(nèi),造成農(nóng)藥的沉積均勻性差和病蟲(chóng)害的防治不徹底,因此霧滴穿透性直接影響藥液在冠層中的沉積分布質(zhì)量,從而影響最終的施藥效果。

4.2工作適應(yīng)性強(qiáng),受環(huán)境影響小,田間通過(guò)性能好

我國(guó)幅員遼闊,各果樹(shù)帶自然地理環(huán)境、種植模式差異很大,果園種植模式的規(guī)范化進(jìn)程尚需一定得時(shí)間,為適應(yīng)各地區(qū)、各種果樹(shù)的種植要求,不僅需要開(kāi)發(fā)多品種系列化、專業(yè)化的施藥機(jī)械及基礎(chǔ)部件,更需要根據(jù)我國(guó)農(nóng)民購(gòu)買力,開(kāi)發(fā)集施藥、運(yùn)輸?shù)榷喙δ苡谝惑w的果園管理機(jī),實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,因此果園管理機(jī)需具有較強(qiáng)的田間適應(yīng)性和通過(guò)性成為必然。免費(fèi)論文。

4.3工作參數(shù)能夠靈活調(diào)整

對(duì)于不同生長(zhǎng)期的不同果樹(shù)冠形與冠層密度,所需的噴霧量、霧滴粒徑、風(fēng)送強(qiáng)度、霧流方向各不相同。對(duì)于特定生長(zhǎng)期的果樹(shù)冠層,霧滴過(guò)大過(guò)小、風(fēng)力過(guò)強(qiáng)過(guò)弱等因素同樣會(huì)引起霧滴的流失和飄失。因此,需尋求噴霧技術(shù)參數(shù)與果樹(shù)生長(zhǎng)期特征的最佳匹配,提高農(nóng)藥有效沉積減少飄失的同時(shí),為果園噴霧機(jī)工作參數(shù)的靈活調(diào)整提供技術(shù)支持。

4.4噴施精準(zhǔn),對(duì)環(huán)境友好

精準(zhǔn)施藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的熱門領(lǐng)域,而果園精準(zhǔn)施藥為其中的一個(gè)分支?，F(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)藥的精準(zhǔn)噴施提供了技術(shù)支持,因最大限度的提高農(nóng)藥有效利用率,使精準(zhǔn)施藥技術(shù)成為環(huán)境友好型施藥技術(shù)的杰出代表,也是全球未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。