基于開源Open CASCADE的桌面式虛擬裝配系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)在設(shè)計和制造領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，虛擬裝配技術(shù)也受到研究者的廣泛關(guān)注。虛擬裝配技術(shù)改善了傳統(tǒng)方法設(shè)計生產(chǎn)周期長的問題，對于單件、小批量、高成本產(chǎn)品的設(shè)計制造具有獨特優(yōu)勢?，F(xiàn)有的虛擬裝配系統(tǒng)多存在功能繁雜、效率低、系統(tǒng)升級困難等問題，因此，從底層開發(fā)虛擬裝配系統(tǒng)，運用約束識別與定位等輔助裝配操作的關(guān)鍵技術(shù)，對于大型復(fù)雜機電產(chǎn)品的設(shè)計與制造具有重要意義。
　　 本文在分析了現(xiàn)有虛擬裝配相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于Open

2、CASCADE的桌面式虛擬裝配系統(tǒng)。本文主要研究了系統(tǒng)界面及主要框架，零件三維模型拓撲分解、約束識別、運動控制等關(guān)鍵技術(shù)。
　　 首先，分析了桌面式虛擬裝配系統(tǒng)的需求，研究系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能和所需的關(guān)鍵技術(shù)。介紹了系統(tǒng)開發(fā)的軟件配置，著重分析了開發(fā)平臺Open CASCADE的建模運算、可視化、應(yīng)用框架等類和函數(shù)的功能。
　　 其次，研究了部分關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)機理和算法。調(diào)用建模運算類中拓撲工具函數(shù)，對三維模型拓撲分解得到

3、各級拓撲結(jié)構(gòu)。通過信息提取類逐行讀取STEP信息并保存在結(jié)構(gòu)體數(shù)組中，用來判斷碰撞干涉面對是否存在約束關(guān)系。定義約束優(yōu)先級，對約束施加順序加以智能判斷。對虛擬環(huán)境中零部件的位姿描述以及運動求解進行研究，控制零件運動，完成裝配。
　　 最后，開發(fā)出了基于Open CASCADE的桌面式虛擬裝配系統(tǒng)的界面和主要框架。用VC++工具實現(xiàn)了主界面中各個窗口的劃分，虛擬場景構(gòu)建，模型導(dǎo)入、模型零件樹生成等系統(tǒng)基本功能及零件模型拓撲分解、位