以机械系统运动为核心研究平台

      中国物流设备网整理：虚拟样机的概念与集成化产品和加工过程开发 （Integrated Product and Process Development，简称IPPD）是分不开的。IPPD是一个管理过程，这个过程将产品概念开发到生产支持的所有活动集成在一起，对产品及其制造和支持过程进行优化，以满足性能和费用目标。　虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。

      一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得*的整机性能。

      另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。 虚拟样机技术已被广泛应用在航空航天、汽车制造、工程机械、铁道、造船、军事装备、机械电子，以及娱乐设备等各个领域。在航空航天领域有许多成功应用：空间系统的捕捉与对接，飞船与空间飞行器发射、对接、着陆过程仿真，太阳帆板展开机构分析与设计，飞机起落架工作过程等。在军用装备方面有目标跟踪系统与控制系统设计，武器装填与发射系统仿真，履带式和轮式车辆动力学仿真，重型坦克跨越障碍能力，坦克行驶稳定性优化与炮塔控制等。通用机械方面，虚拟样机技术在机器人、纺织机械、工业机床、包装机械等生产机械领域有更广泛的应用。

                                                           
      虚拟样机是一种计算机模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观、空间关系以及运动学和动力学特性。借助于这项技术，设计师可以在计算机上建立机械系统模型，伴之以三维可视化处理，模拟在真实环境下系统的运动和动力特性并根据仿真结果精简和优化系统。

      在各种成熟的三维CAD、CAE商业计算机软件的推动下，虚拟样机技术（Virtual Prototype）不断发展，使工程机械产品的虚拟设计逐步走向成熟。但对于虚拟样机技术这种新观念、新技术，目前尚无统一的定义与体系结构，因此许多国内企业面对市场上众多的CAD、CAE商业软件，却不能充分应用虚拟样机技术。