[發明專利]一種航天產品總裝的人機仿真驗證方法

無效

• 申請號: 201310267035.7
• 申請日: 2013-06-29
• 公開（公告）號: CN104252553A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 陳偉;劉玉廣;劉騰
• 申請（專利權）人: 南京晨光集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于航天產品總裝工藝信息化技術領域，具體涉及到一種航天產品總裝的人機仿真驗證方法。?

背景技術

總裝作為航天產品在研制及批產過程中的最后一道也是最重要的一道關，在軍工企業內占據著極其重要的地位，總裝的質量好壞將決定最后產品的性能?，F階段國內大部分的軍工企業仍是采用紙質的技術文件及圖紙，僅僅憑借的經驗對產品的總裝過程進行工藝設計，這種方式往往會出現經驗上的盲區，不能有效地對整個過程進行控制，會接二連三的出現質量問題，大大增加了操作工人的工作量與工作時間，對產品的總裝效率帶來了一定的影響，制約到了軍工企業的發展，是目前國內大部分軍工企業需要解決的瓶頸。

發明內容

本發明為了提高航天產品裝配工藝質量、優化工藝方案，降低由于產品設計/工裝設計/工藝安排不合理帶來的產品、周期和成本損失，同時探索出適合實際需求的車間現場可視化裝配新模式，在新型號產品的研制過程中，利用全新的仿真方法，在虛擬環境下，完成航天產品設備艙內局部裝配過程合理性的人機仿真驗證，提供了一種航天產品總裝的人機仿真驗證方法。

本發明解決的技術問題：在國內現有的情況下，工藝設計人員在對航天產品進行總裝工藝設計時缺少有效的輔助工具，無法很好的避免在總裝過程中出現的零件干涉、裝配順序錯誤、操作空間過小、錯裝、漏裝等現象，利用該技術可以有效地對傳統的總裝工藝設計進行改進，優化了工藝設計方案，不僅減少了操作工人的工作量與工作時間，也顯著提高了產品總裝的效率。

本發明的技術解決方案：計算機將設計部門下發的產品三維模型進行格式轉換后導入至虛擬環境中，在虛擬環境下，工藝人員利用計算機對該產品的模型進行三維工藝設計，所有的裝配過程都可以簡化成儀器設備的直線運動，只有當出現無法確定的裝配環節時，計算機則加入合適的人體模型及工具、工裝進行人機仿真驗證，對裝配干涉、裝配順序、人體可視性、人體可達性、人體舒適度、操作空間大小、間隙檢查等方面進行驗證，通過計算機進行判斷是否合理，如出現問題則另選方案繼續進行直至徹底解決問題，通過反復進行仿真驗證最終到達確定裝配方案的目的。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

1）與傳統的二維紙質文件相比，先進的三維工藝設計可以使工藝設計人員在在虛擬環境中?360°全方位對模型內外及周圍環境進行查看，通過定義儀器設備直線運動的路徑來簡單有效地反映裝配過程，這是傳統二維所無法達到的效果。

2）與傳統的二維紙質文件相比，先進的仿真技術可以對在工藝設計過程中出現的不確定的裝配環節提前進行驗證，以確定其裝配的合理性，避免了在實際操作中因出錯而造成的返工現象，提高了裝配質量與裝配效率。?

具體有點如下：

(1)實現了無紙化的三維裝配工藝設計，在技術領域上邁出了新的一步。

??(2)新的三維裝配工藝設計更具直觀性，加快了工藝設計人員對產品的熟悉與了解。

(3)對不確定的裝配環節進行人機仿真可提前驗證其裝配的合理性。

(4)反復進行人機仿真驗證可以優化工藝設計方案，提高裝配效率與裝配質量。

(5)減少工人的工作時間與工作量，減少返工率。

附圖說明

附圖為航天產品總裝三維工藝設計過程中的人機仿真方法流程圖。

具體實施方式

本發明一種航天產品總裝的人機仿真驗證方法，步驟如下：

第一步，采用達索公司的DELMIA軟件按照航天產品總裝工房里的真實場景構建虛擬環境，將產品的三維模型數據導入到該虛擬環境中。

第二步，采用DELMIA軟件，在三維工藝設計過程中按照判斷原則對部分工序制定人機仿真方案并進行人機仿真。

第三步，判斷人機仿真結果是否滿足裝配原則及其合理性，是則繼續，否則返回，執行上一步操作。

第四步，在人機仿真過程中，?采用仿真軟件定義虛擬環境中儀器設備與工裝、工具的移動路徑，配合人體模型的調整共同來完成對當前工序中裝配內容的仿真。

第五步，根據產品的實際狀態及工藝設計人員的具體需求，可以對裝配干涉、裝配順序、人體可視性、人體可達性、人體舒適度、操作空間大小、間隙檢查等多方面進行驗證，從而分析當前工序中裝配方案的合理性。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

航天產品總裝三維工藝設計過程中的人機仿真方法的實現流程如圖1所示。進行航天產品三維工藝設計與人機仿真技術運用的具體方法如下：