基于Open CASCADE平臺(tái)的連續(xù)碰撞檢測(cè)算法研究.pdf

1、作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)與制造方面的具體應(yīng)用，虛擬裝配技術(shù)早已得到了廣泛應(yīng)用。在用于輔助機(jī)械設(shè)計(jì)制造的虛擬裝配平臺(tái)中，碰撞檢測(cè)功能是否完善直接決定了平臺(tái)仿真的準(zhǔn)確性與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。而現(xiàn)有的大部分碰撞檢測(cè)算法均為靜態(tài)、非連續(xù)碰撞檢測(cè)算法，無法滿足復(fù)雜機(jī)電裝備研發(fā)過程對(duì)精度與實(shí)時(shí)性的要求。少部分現(xiàn)有的連續(xù)碰撞檢測(cè)算法又僅在其特定背景下適用，無法移植到其他平臺(tái)。因此，設(shè)計(jì)一套能滿足復(fù)雜機(jī)電裝備研制需求的碰撞檢測(cè)算法成為了本文的研究目標(biāo)。

2、
　　本文在對(duì)各類具有代表性的碰撞檢測(cè)算法作了研究比較，總結(jié)了現(xiàn)有碰撞檢測(cè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了適用于本課題研究背景的連續(xù)碰撞檢測(cè)算法，并將算法集成到課題組自主研發(fā)的VAS虛擬裝配平臺(tái)（基于Open CASCADE幾何內(nèi)核）上，使得VAS平臺(tái)具備了裝配體連續(xù)碰撞檢測(cè)、零件連續(xù)碰撞檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)曲面間距離計(jì)算和運(yùn)動(dòng)曲面間最近點(diǎn)計(jì)算等功能。
　　具體內(nèi)容為:
　　1.設(shè)計(jì)了一種新型包圍體ASBP(AABB-swept b

3、ounding polyhedron)結(jié)構(gòu)及其碰撞檢測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)了虛擬裝配體間連續(xù)碰撞檢測(cè)、零件間連續(xù)碰撞檢測(cè)與潛在碰撞曲面精確判斷等功能。
　　2.設(shè)計(jì)了一種運(yùn)動(dòng)曲面距離計(jì)算法方法。該算法在ASBP算法計(jì)算出運(yùn)動(dòng)模型間的潛在碰撞曲面后執(zhí)行，可以精確計(jì)算運(yùn)動(dòng)曲面間在不發(fā)生碰撞情況下的最大相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離與對(duì)應(yīng)點(diǎn)最近點(diǎn)的坐標(biāo)。
　　3.在VAS平臺(tái)上搭建了碰撞檢測(cè)模塊，集成了ASBP算法與運(yùn)動(dòng)曲面距離算法并完成測(cè)試，使VAS平臺(tái)具