A simulation environment for assembly operations involving flexible parts

¹ Soils, Solids, Structures Laboratory – Integrated Design Project, UMR CNRS 5521, Domaine Universitaire, BP 53X 38041, Grenoble Cedex 9, France
² Applied Mechanics Laboratory, Bauman Moscow State Technical University, 107005 Moscow 2-d Baumanskay 5, Russia

Corresponding author: Jean-Claude.Leon@inpg.fr

Received: 30 June 2003
Accepted: 20 October 2003

Abstract

Virtual reality simulations of maintenance operations are a key simulation to improve the performance and quality of products. Real-time requirements of virtual reality systems face difficulties when coping with flexible components exhibiting strong non-linear behaviour. To this end, an interactive system incorporating mechanical models of flexible parts behaviour is described in the present paper. The approach proposed will be used as a basis to the simulation of flexible parts in a virtual reality environment for the evaluation of assembly operations. First of all, the study of current assembly planning systems based on the real-time approaches is performed. Secondly, a new system integrating real-time and interactive mechanical simulation approaches is proposed. An adequate simulation of the flexible components to estimate the assemblability in a virtual reality is discussed. This is especially true when flexible parts are subjected to large displacements. Finally, the example of the interactive mechanical behaviour model used into an assembly context for the virtual reality simulation environments is represented.

Résumé

La simulation d'opérations de maintenance en réalité virtuelle est un aspect important pour pouvoir améliorer la performance et la qualité des produits. Les systèmes actuels de réalité virtuelle causent des problèmes lors de la simulation du comportement non linéaire de composants flexibles. De ce fait, un système interactif incluant des modèles mécaniques de composants flexibles est présenté. L'approche proposée sera utilisée en tant que base pour la simulation de pièces flexibles dans un environnement de réalité virtuelle lors de l'évaluation des opérations d'assemblage. Dans un premier temps, l'étude de systèmes actuels de planification d'assemblage est effectuée. Dans un deuxième temps, un nouveau système intégrant des aspects mécaniques de simulation en temps réel et interactifs est proposé. La simulation adéquate de composants flexibles afin d'estimer l'assemblabilité dans l'environnement de réalité virtuelle est discutée. Ceci est particulièrement important quand les pièces flexibles sont soumises aux grands déplacements. Finalement, un exemple du modèle de comportement mécanique interactif utilisé dans un contexte de planification d'assemblage pour la simulation dans un environnement de réalité virtuelle est représenté.