Modelisation cinematique des mobilites de composants pour des opérations d'assemblage et de desassemblage

Robert Iacob

Abstract : Computer-Aided Design (CAD) has been one of the focal research areas in advancing design automation for many years. The main areas of interest are processes that are required to design individual parts, to simulate their behavior and to inspect them. Assembly, which currently addresses the whole product, is, by comparison, much less studied and by far one of the least understood processes in design, knowing that almost all the CAD software are part-oriented. In order to offer a tool for the product model analysis this research focuses on Assembly/Disassembly (A/D) simulation, a simulation framework being proposed. A/D simulations can be performed either from an automated or interactive point of view using standard computer equipment or through immersive and real-time simulation schemes so the proposed framework is based on a new simulation preparation process allowing addressing up to two types of shape representations (B-Rep NURBS and polyhedrons). This software environment can assist designers to achieve a satisfactory assembly analysis rapidly and can reduce the lead-time of product development. Further consequences of the present work is its ability to produce models and treatments that improve integration of assembly models in immersive environments taking into account of the haptic and visual models needed. More, a specific operator, generating kinematic constraints in the neighborhood of contact configurations, is proposed for determining at each moment the valid movements between components. Thus, the complexity of the collision detection algorithms in the real time simulation environments is decreased. The operator is based on a mathematical model and on a geometric representation which offer the possibility to describe all valid combinations for the mounting or dismounting phases of a mechanical product

Résumé : La conception assistée par ordinateur (CAO) a été l'un des domaines de recherche fondamental dans la conception automatisée pendant beaucoup d'années. Les centres d'intérêt principaux sont les processus qui sont exigés pour concevoir différentes pièces, pour simuler leur comportement et pour les inspecter. Le module ensemble, qui adresse actuellement le produit entier, par comparaison, est beaucoup moins étudiée et un des processus peut compris dans la conception, sachant que presque tout les logiciels de CAO sont orientés vers les pièces tout seules. Afin d'offrir un outil pour l'analyse du modèle de produit cette recherche se concentre sur la simulation des opérations d'assemblage et de désassemblage (A/D), une plateforme de simulation étant proposé. Des simulations d'A/D peuvent être effectuées de manière automatisée ou interactif utilisant le matériel informatique standard ou par des simulations immersives et en temps réel. Par conséquent, la plateforme proposée est basé sur un nouvel type de processus simulation adressant jusqu'à deux types des représentations de forme (B-Rep NURBS et polyédrique). Cet environnement peut aider les concepteurs pour réaliser une analyse satisfaisante d'ensembles rapidement et peut réduire le temps du développement de produits. Autres bénéfices (conséquences) du ce travail est la capacité de produire des modèles et traitements qui améliorent l'intégration des modèles d'assemblages dans des environnements immersive avec les modèles haptiques et visuels requis. En plus, un opérateur spécifique qui produit des contraintes cinématiques dans le voisinage des configurations de contact est proposé pour déterminer à tout moment les mouvements valides entre les composants. Ainsi, la complexité des algorithmes de détection de collision dans les environnements de simulation en temps réel est réduite. Cet opérateur est basé sur le modèle mathématique et sur une représentation géométrique qui offrent la possibilité de décrire toutes les combinaisons valides des phases de montage et de démontage d'un produit.

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