Acronim: ireal

3.3.Aplicaţie demonstrativă de Prototiparea virtuală al semnalizatorului de direcţie al automobilului

Această aplicaţie vizează proiectarea mecanismului intern al semnalizatorului pornind de la o proprietate haptică dorită. Sistemul haptic pentru prototiparea virtuală al semnalizatorului, dezvoltat în cadrul acestei proiect a fost înbunătăţit. S-a renunţat la reductorul planetar deoarece filtra foarte mult din răspunsul haptic şi avea un comportament rigid şi s-a introdus un disc de fricţiune. Arhitectura nouă este arătată în figura 3.9.

S

Fig. 3.21. Sistemul haptic pentru prototiparea virtuală al semnalizatorului
istemul haptic este utilizat în două feluri în procesul de prototipare virtuală:

• 
  În primul rand sunt testate proprietăţile de retur de forţă ale modelelor virtuale de semnalizatoare determinate cu simulări CAE
  
• 
  În al doilea rând, folosind sistemul haptic pot fi testate diferite profiluri de forţă pe baza cărora, folosind sinteza camei prezentată în rapoarte anterioare se poate determina profilul camei şi astfel se poate dezvolta şi modelul CAD, pe baza proprietăţilor haptice.
  

Cu această aplicaţie se demonstrează aplicabilitatea conceptului de Prototipare Virtuală Haptică, propusă în cadrul acestei proiecte pentru prototiparea virtuală a semnalizatorului.

Scenariul aplicaţiei de prototipare virtuală este următoarea:

• 
  Este dezvoltat un model CAD 3D al unui semnalizator
  
• 
  Proiectantul determină profilul de forţă al semnalizatorului folosind un model multicorp al sistemului
  
• 
  Profilul de forţă este testată folosind sistemul haptic dezvoltat pentru prototiparea virtuală al semnalizatorului (fig. 3.9)
  
• 
  După testul cu sistemul haptic proiectantul decide că profilul de forţă nu este corăspunzător şi propane un nou profil de forţă care este testat la rândul suă pe sistemul haptic
  
• 
  Pe baza noului profil de forţă, folosind metoda de sinteză dinamică al camei se determină profilul camei şi se dezvoltă modelul CAD 3D al semnalizatorului, pe baza profilului haptic dorit
  

Fig. 3.22. Modelul iniţial CAD 3D şi profilul camei	Fig. 3.23. Modelulul multicorp a semnalizatorului

Figura 3.10 prezintă modelul CAD 3D al camei din construcţia unui semnalizator. În mod convenţional se fabrică prototipul şi se fac teste pe acest produs fizic, însă în acest exemplu de prototipare virtuală se construieşte modelul multicop a semnalizatorului (figura 3.11) şi se determină profilul de forţă corăspunzătoare acestei modele CAD 3D (figura 3.12).

Fig. 3.24. Profil de forţă determinată cu simulare multicorp pentru modelul CAD 3D	Fig. 3.25. Profil de forţă impus pentru care va fi determinat geometria camei corăspunzătoare

După testarea profilului de forţă pe sistemul haptic, proiectantul poate să decidă dacă semnalizatorul are proprietăţi haptice corăspunzătoare, dacă senzaţia de a comuta levierul semnalizatorului corăspunde cerinţelor. Dacă nu corăspunde se poate schimba modelul CAD al camei, se poate rula din nou analiza dinamică cu modelul multicorp şi se obţine un nou profil de forţă, care poate fi testat pe sistemul haptic.

Pe de altă parte un nou profil de forţă poate fi propus şi testat pe sistemul haptic, pe baza căruia se poate determina geometria camei, folosind sinteza camei. Urmând această abordare, proiectantul testează diferite profiluri de forţă pe sistemul haptic şi alege un profil de forţă care corăspunde cerinţelor haptice ale semnalizatorului. Pe baza acestui profil de forţă se determină geometria camei folosind metoda propusă pentru sinteza camei şi se dezvoltă modelul CAD 3D corăspunzător.

Un exemplu pentru un profil profil de forţă impus pe baza căruia se va determina profilul camei este prezentat în figura 3.13.

Fig. 3.26. Profilul camei în coordinate polare, determinată cu metoda propusă pe baza profilului de forţă impus	Fig. 3.27. Modelul CAD 3D şi profilul nou (pe baza profilului de forţă impus)

Pe baza acestui profil de forţă se determină profilul camei în coordinate polare (figura 3.14), folosind metoda de sinteză dinamică a camei propusă în rapoarte anterioare. După ce s-a obţinut profilul camei, se poate dezvolta modelul CAD 3D al semnalizatorului (figura 3.15).

Acestastă aplicaţie de prototipare virtuală demonstrează uzabilitatea conceptului de Prototipare Virtuală Haptică propusă în cadrul prezentei proiect. Folosind această abordare de prototipare virtuală se poate proiecta un semnalizator pe baza unei comportamente haptice impuse fără nevoia de a fabrica prototipuri fizice, reale. Se pot face nenumărate teste virtuale şi iteraţii cu modelul CAD şi cu modelul CAE într-un timp scurt şi fără utilizarea resurselor materiale. Astfel conceptul propus are capacitatea de a reduce timpul şi costul de fabricare ale semnalizatoarelor, mai mult prezintă o metodă unică şi nouă care permite interacţiunea fizică intre un utilizator uman şi un prototip virtual al produsului.