文档介绍：伽玛刀治疗仪放射系统
同步跟踪装置的虚拟动画

(工程技术学院机电专业詹顺晓)
(学号:1999111234)

内容提要:伽玛刀治疗仪放射系统同步跟踪装置的建模、虚拟动画和演示。
关键词:建模、装配、动画、演示系统、VRML
教师点评:用计算机软件完整地描述了《伽玛刀治疗仪放射系统同步跟踪装置》的装配
关系和运动关系,在虚拟现实中显示了整个机械系统的安装、及运动情况。用这种方法可避
免单件样机生产中所遇到的生产成本过高和生产周期过长的矛盾。取得了较好的效果。(点
评教师:梁莉,副教授)

一、设计任务和装置原理
我的设计任务就是将目前处于理论和图纸阶段的装置虚拟现实。该装置现有的都为二
维的图纸,不能直接的查看装置的装配效果、运行效果。为了验证该装置的可行性和可靠性
(比如装配关系是否正确),装置的动态性能表现(比如谐波齿轮的啮合效果等),并且能够
直观的观看装置运作的动画效果,即能够用三维立体来虚拟表现各个重要环节、查看装配关
系。从而我们从目的出发,并从完善装置、演示装置的观点出发,开始了这几个月的毕业设
计。
也就是说我的任务是建模——装配零部件图——制作动画——设计演示系统。任务要求
是:
一、在装配图中表达清楚各零件之间的装配关系。
二、用动画表示谐波齿轮和整个系统的运动情况。
三、在演示系统中可以查看到大部分资料。
此伽玛刀同步跟踪装置,源体和准直体的一开始作同步转速,速度约为 1~2rpm,这时
钴源发出的伽玛射线经过准直体精确地汇集在球心形成焦点,达到治疗效果。当准直体相对
于源体转动时,源体和准直体产生转速约为 1~6rmp 的相对运动,并到达固定位置定位后
再次同步转动,以产生不同放射剂量(即产生不同大小的焦点)和实现非治疗时间的屏蔽。
二、建模和装配零部件图
建模相对于其它步骤来说是比较容易的,因为用来建模的软件比较熟悉,而且大部分
的模型都比较规则,也没有太多的曲面。
首先,从选择建模软件来说,Solidworks、UGⅡ、Pro/E、AutoCAD 都可以列入考虑
的范围。我个人认为在建同一个模型时,如果只是单纯的建模和生成二维图,Solidworks 是
相当不错的选择,它能够更快并更直观的建模。但如果建模后还有后续的 CAM/CAE 要做,
那么 Pro/E、UGⅡ(其实 Pro/E、UGⅡ在建模上也不错)绝对比 Solidworks 好,Pro/E、UG
Ⅱ中直接内置 CAD/CAE 模块,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,但这
两个工具内置 CAD/CAE 工具直接或间接的限制了这两个软件的方便性和易用性。而
AutoCAD 在三维建模上并不能与这几个软件相比,大概是 Autodesk 公司将这个软件的主要
功能定义在二维图中有关。
建模时,我首先考虑的是模板的建立,模板的建立为提高建模的速度和避免建模工作的
重复性起了不可磨灭的作用。而后,才是建模,我将建模分成三个步骤:一、在基本体上增
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加基本体;二、在基本体上减少基本体;三、就是像那些倒角倒圆的修改。(这也就是常说
的布尔操作)而基本的建模中主要就是前两个步骤。比如说画台阶,就是在底层再增加东西
上去;孔就