立管自動(dòng)焊接設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)研究.pdf

1、遠(yuǎn)程遙控焊接技術(shù)能代替人進(jìn)入到危險(xiǎn)、極限環(huán)境中執(zhí)行焊接操作，因而成為核電站維修、空間結(jié)構(gòu)建造以及海洋工程建設(shè)最有效的手段。隨著近幾年虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程焊接操作中將是一種新的趨勢(shì)?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的監(jiān)視系統(tǒng)，具有接近真實(shí)環(huán)境的臨場(chǎng)感，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)物理焊接設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確的捕捉，非常適合集成于焊接系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控操作。本文以立管自動(dòng)焊接設(shè)備為切入點(diǎn)，研究虛擬現(xiàn)實(shí)在遠(yuǎn)程自動(dòng)焊接系統(tǒng)監(jiān)視應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，提

2、高焊接過(guò)程的監(jiān)視水平。
　　本文的主要研究工作如下:
　　(1)根據(jù)立管自動(dòng)焊接設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，提出了其總體技術(shù)方案，選擇Unity3D作為主要開發(fā)軟件平臺(tái)，搭建了基于虛擬現(xiàn)實(shí)的立管自動(dòng)焊接虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)。
　　(2)綜合應(yīng)用UG、Unity3D等軟件，構(gòu)建了立管自動(dòng)焊接設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)三維模型，主要包括自動(dòng)焊接小車、輔助設(shè)備、虛擬攝像機(jī)，并進(jìn)行了渲染，使整個(gè)虛擬場(chǎng)景更具臨場(chǎng)感。
　　(3)

3、實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)與焊接設(shè)備控制系統(tǒng)之間的通信，根據(jù)物理焊接設(shè)備運(yùn)行的需要，適當(dāng)調(diào)整TwinCAT PLC中的掃描周期，并且在Unity3D中利用FixedUpdate()函數(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信延遲進(jìn)行了優(yōu)化，提高了虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　(4)使用C＃語(yǔ)言編寫了立管自動(dòng)焊接設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)程序，主要包括焊接數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)交互界面、焊接電弧特效、碰撞檢測(cè)等功能模塊，通過(guò)焊接實(shí)驗(yàn)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行了焊接小車實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)監(jiān)視、