(2)装配约束的动态检测与捕捉确认。IVAE在初始化时，根据零件上的几何约束元素，构造了半透明的约束元素(点、线、面)显示模型。零/部件运动时，精确分析约束元素之间的空间位姿关系，将在约束捕捉误差范围内的约束显示模型予以显示;用户确认约束后，系统移动被抓取的零/部件使约束满足。

　　(3)约束作用后的零/部件的约束导航状态。在主动体受约束作用时，系统解算零/部件非约束作用下的理论位姿以及约束作用后的实际位姿。该过程的详细求解步骤可参见文献l4]。

　　(4)虚拟手位姿与FOB位姿的非直接对应问题。在约束确认后零/部件须按约束的要求运动。同时，为保持虚拟手与它的位姿关系，在求得零/部件的实际位姿(设其基准坐标系位姿矩阵为M )后.需要反解出虚拟手的实际位姿矩阵(设为M H )： M H—=M HI_ 口·M口 ， MH 为下一帧仿真计算时虚拟手的初始位姿矩阵。由此，虚拟手位姿与数据手套FOB位姿必然会不完全对应，即出现信号分离的问题。随着该误差的不断积累，约束导航时可能出现数据手套姿态与虚拟手姿态差异较大的情况 IVAE的解决方法是：当用户感觉不自然时，可断开对FOB信号对虚拟手的驱动，调整好状态后再接入FOB信号。

　　(5)碰撞检测与碰撞响应。每帧中，在碰撞场景中计算并检测查询主动体上所有零件的碰撞模型与周围其它模型之间是否有接触，若有碰撞发生，系统将调整主动体位姿，让其回到非碰撞时的状态。

　　2.3 虚拟手释放零/部件过程

　　虚拟手释放零/部件过程中系统响应为：

　　(1)解除虚拟手与主动体的固结关系，主动体不再在虚拟手的驱动下运动;

　　(2)根据约束捕捉和确认的情况修改约束的捕捉标志和确认标志(IsConfirm);

　　(3)检查操作层子装配(op—Ass)内部各约束的满足情况，若各个约束均已满足，则该子装配已装配完成，修改其完成标志(IsAsmFinish)，并计算该子装配体的包围球;

　　(4)查找并解除与主动体相关的碰撞检测对，停止碰撞检测，销毁与本次操作相关的各动态链表。

　　3 应用举例

　　上述基于虚拟手的装配操作技术已在IVAE中得到应用，下面是一个破碎机部件装配过程的实例。

　　图3(a)中有该破碎机部件的几个零件及对应编号。虚拟手接触到零件1，零件1颜色改变为黄色。用户做拾取手势，抓取成功后，虚拟手将与零部件1固结，带着零件1运动。图3(b)所示为零件1靠近零件2，系统捕捉到两零件的轴线对齐约束，并显示两轴线标记。在零件1与零件2装配好以后，虚拟手再次抓取零件1，子装配1就作为整体随虚拟手移动。系统确认定义在零件1与零件3之间的轴线对齐约束和面面对齐约束(相应的约束(滑块)、cylinder(圆柱)、planar(平面)、(球)、beating(轴承)。总装配图如图I所示。

　　2 运动仿真及结果分析

　　机构运动(mechanism)，可以把静态设计转换为活动的虚拟原型，并借助运动仿真，观察它们如何动作。工程师可以对他们的数字化原型进行更高级的交互式处理即实时地评估设计，缩短产品的开发周期，从而实现真正的产品创新。选择功能菜单下mechanism：

　　(1)点选质量属性，选取整个装配图，设置密度，然后设置铲斗的质量;

　　(2)由于该机构自由度为3，所以需要设置3个原动件，使铲斗具有确定的运动，点选伺服电机，分别在3个液压缸处建立3个伺服电机;

　　(3)进行运动仿真，点选运动分析图标，观看运动效果，查看测量结果，点选测量结果分析图标，分别测量3个液压缸在摇臂运动过程中的受力状况，曲线图如图2所示。

　　3 结论

　　本文介绍了利用PRO/E建立了挖掘机铲土装置的实体模型，并在电脑屏幕上进行模拟液压系统运动仿真，以便能及早发现机构参数设计上的错误，从而减少了物理样品试制过程中出现的各种问题，缩短了新产品的开发周期。其结果形象直观，仿真效果良好，为液压机构的设计提供了一种方便、实用的分析方法。

　　通过对本实例的设计，笔者发现PR0E软件具有以下优点：(1)比较直观地再现了机器的工作原理;(2)增加模型的仿真精度;(3)提高工作效率;(4)准确体会设计意图;(5)能削减设计费用。