浅谈虚拟检测－－虚拟检测的分类

   近年来，随着虚拟技术的深入发展，人们的研究领域已经从最初的设计建模、加工仿真扩展到了它们的后续过程。目前虚拟制造技术已经发展的较为成熟，许多虚拟制造方面的软件已经可以实现设计、分析、工艺、加工等几个阶段的工作。这样我们的研究目光就自然而然地扩展到了虚拟设计制造之后的过程，相应地，也就提出了虚拟检测技术。
    虚拟检测技术是真实测量技术的仿真与模拟，是真实测量过程在计算机中的实现。它不仅可以模拟实际的测量过程，而且可以仿真真实的测量仪器，从而根据用户的需求来建立相应的虚拟测量环境，给用户或使用者提供一种身临其境的感觉。根据被研究对象的性质和特点，虚拟检测技术可以分为以下三大类型：
    1．针对虚拟仪器的虚拟检测技术这种虚拟检测技术主要模拟仿真实际的测量仪器，将仪器的工作能力用软件编程实现出来。在虚拟仪器中，使用与实际测量过程相同的硬件系统，通过不同的软件编程，实现功能多种多样的测量仪器系统。软件系统是虚拟仪器的核心，软件定义各种类型的仪器。由于虚拟仪器的具体功能都是通过软件编程控制或定义的，一方面用户完全可以根据需要来定制仪器，另一方面，使用相同的硬件就可以得到多种测量仪器。像目前使用较多的LabVIEW，它可以方便的编写仪器的测量程序，建立数据采集系统。而且虚拟仪器系统都采用可视化的图形编程语言平台，提供丰富、功能强大的数据处理软件包，因此，虚拟仪器具有经济、编程简单迅速、使用方便的特点。使用虚拟仪器系统来进行原理研究、设计、测试并执行仪器系统，可以缩短开发时间，大大提高生产效率。
    2．针对坐标测量机检测的虚拟检测技术这种虚拟检测技术主要模拟真实测量机的检测过程，在计算机上实现坐标测量机的功能。与数控加工机床的仿真过程类似，它不仅可以模拟测量机的工作过程，而且可以生成测量程序，对测量程序进行检验，碰撞干涉检验。在此系统中，用户可以根据自己的要求来选择或建造所需的坐标测量机系统和运行环境，输入被测零件的测量要求，经过反复的仿真运行、不确定度分析和计算，最后预测出被测零件的被测要素的测量方法不确定度。此外，在各个被测要素的测量方法不确定读都满足要求的情况下，还将给出对应的坐标测量机的结构类型和测量能力、路径规划、采样策略、各被测要素的平定算法以及完整的DMIS(DimensionalMeasuringInterfaceSpecification)测量程序。这种虚拟检测技术可以完全仿真实际的测量机，可以用在用户培训、测量控制程序检验等方面，具有较好的发展前景和使用意义。当前，在各种类型的测量机培训学校，都配备一定的虚拟测量软件，与具体的坐标测量机相对应。测量软件主要有：
    3．针对虚拟加工的虚拟检测技术这种虚拟检测技术主要是检测虚拟加工产生的虚拟工件，获得虚拟工件的各类型的误差数据，进而改善加工过程。这类虚拟检测技术是在虚拟加工技术发展的较完善之后提出的，利用虚拟加工系统的加工模型，进行加工工件的几何量测量。由于他要和前期的虚拟加工仿真系统紧密结合，要靠虚拟加工系统提供检测模型，因此，必须协调好它与虚拟加工系统的通讯接口才能继续开发。虚拟工件经过虚拟制造系统的加工后，便包含了加工误差信息，通过虚拟检测系统，可以提出这些误差信息，为实际生产提供一些有意义的参考数据。这种类型的虚拟检测系统是对虚拟制造系统的深入研究和扩展，它是虚拟制造系统的一个子系统，目前国内外在这方面的研究还处于起步阶段。
    目前，这几种虚拟检测技术在我国都有一定的研究，主要以部分高校和研究所为主。其中，针对虚拟仪器的虚拟检测和针对虚拟坐标测量机的虚拟检测研究的较深，研究的单位较多，针对虚拟加工的虚拟检测相对较为落后。

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