基于骨骼跟蹤的虛擬裝配技術(shù).pdf

1、稀疏點(diǎn)云著中國(guó)制造2025計(jì)劃的提出，對(duì)工業(yè)制造技術(shù)提出了更高的要求，裝配環(huán)節(jié)在產(chǎn)品的研發(fā)過程中具有舉足輕重的地位，尤其是大規(guī)模場(chǎng)景的裝配如果出現(xiàn)任何一處失誤，將會(huì)引起人力物力的浪費(fèi)。針對(duì)此問題工業(yè)界開發(fā)了各自領(lǐng)域的虛擬裝配系統(tǒng)，但是普通的虛擬裝配系統(tǒng)不是造價(jià)昂貴就是學(xué)習(xí)門檻高，為解決虛擬裝配所出現(xiàn)的一些問題，本文主要從以下四個(gè)面進(jìn)行了研究。
　　第一，分析了裝配對(duì)象的主要組成及其結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行3D建模。本文選取渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為

2、裝配對(duì)象。渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)由不同的單元體組成，根據(jù)對(duì)整個(gè)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果，運(yùn)用3D建模軟件對(duì)其主要單元體進(jìn)行3D建模。并且將3D模型進(jìn)行了層次化分類，結(jié)合實(shí)際裝配需求和本文虛擬裝配系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)裝配工序進(jìn)行了優(yōu)化，完成整個(gè)裝配過程。
　　第二，研究分析了基于Kinect的人體骨骼數(shù)據(jù)的獲取。傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)捕捉設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)代虛擬裝配的需求，需要尋求新的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲取方式，用Kinect作為虛擬裝配的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲取平臺(tái)，具有

3、天然的優(yōu)勢(shì)。該平臺(tái)通過Light Coding技術(shù)獲得基本影像數(shù)據(jù)，獲取3D深度圖像，經(jīng)過分離技術(shù)將人體圖像從深度圖像中分離，從而建立骨骼追蹤系統(tǒng)。
　　第三，對(duì)裝配系統(tǒng)交互方案的設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)代虛擬裝配需求及本系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一套基于骨骼跟蹤的肢體運(yùn)動(dòng)交互方案，而非簡(jiǎn)單地手勢(shì)識(shí)別。首先通過深度相機(jī)獲取人體深度圖像，對(duì)深度圖像進(jìn)行處理，從而獲取人體骨骼系統(tǒng)。把獲取的人體骨骼與虛擬環(huán)境下的虛擬人體進(jìn)行骨骼綁定，加上利用虛擬引