交互式虛擬裝配平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、科學(xué)高度發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的裝配手段由于效率低，不合理等缺點(diǎn)，將逐漸被虛擬裝配技術(shù)所取代。虛擬裝配具有開發(fā)周期短，裝配效率高，節(jié)省材料等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，在未來的裝配過程中，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是必要的，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研究將是不可或缺的。文章在分析了裝配序列和裝配路徑的基礎(chǔ)上，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件——曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)鍵技術(shù)。完成了發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬裝配平臺(tái)的構(gòu)建，可以讓我們對(duì)虛擬裝配的過程有更深刻的認(rèn)識(shí)。
　　首先，建立虛擬裝配

2、環(huán)境。列舉了幾種裝配模型的結(jié)構(gòu)和虛擬裝配零件的建模，提出層次模型和混合模型，為零件模型分好層次。利用建模軟件Solidworks2007建立完整的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)模型，并形成中間格式的裝配體文件，增加模型的通用性。然后用渲染優(yōu)化技術(shù)在3dsMax2013中讓模型完成貼圖渲染及細(xì)節(jié)優(yōu)化，使虛擬環(huán)境更加的逼真。在EON中優(yōu)化模型樹的層次，完成發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的虛擬環(huán)境的建立。
　　其次，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的裝配序列和裝配路徑。先

3、利用Petri網(wǎng)對(duì)模型的裝配序列實(shí)行規(guī)劃，建立了Petri網(wǎng)裝配過程模型，分析Petri網(wǎng)裝配序列，應(yīng)用關(guān)聯(lián)矩陣及狀態(tài)方程得到合理的發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)裝配序列。以裝配序列為基礎(chǔ)，利用EON虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)時(shí)的碰撞檢測(cè)技術(shù)，記錄路徑關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)與規(guī)劃出虛擬裝配過程所需要的裝配路徑。
　　再次，對(duì)虛擬裝配進(jìn)程中存在的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)算法進(jìn)行研究和仿真。以常用的四種包圍盒為例，經(jīng)過對(duì)比其碰撞檢測(cè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并同時(shí)對(duì)他們的實(shí)時(shí)性及檢測(cè)效率進(jìn)

4、行綜合對(duì)比分析，確定出效率與實(shí)時(shí)性好的碰撞檢測(cè)算法，選擇多面體k-dop包圍盒在EON Studio中進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，確保模型能夠在裝配系統(tǒng)中及時(shí)、準(zhǔn)確的避免零件模型之間的碰撞，使虛擬場(chǎng)景更加逼真。
　　最終，在虛擬環(huán)境中完成發(fā)動(dòng)機(jī)模型的裝配，建立虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)。根據(jù)設(shè)計(jì)的裝配工藝對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)施裝配，驗(yàn)證裝配工藝的可行性。同時(shí)，通過EON和VB程序結(jié)合設(shè)計(jì)出交互式的虛擬裝配平臺(tái),其中包括虛擬環(huán)境的構(gòu)造、EONX控件的添加、V