基于數(shù)據(jù)手套的虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、裝配是產(chǎn)品制造過程的末端環(huán)節(jié),更是產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)的主要過程,裝配工藝的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的最終裝配質(zhì)量。目前,對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配精度要求高的產(chǎn)品,一般采用建立物理樣機(jī)的方法來設(shè)計(jì)其裝配工藝,這無(wú)疑會(huì)造成大量人力、物力和財(cái)力資源的浪費(fèi)。虛擬裝配技術(shù)為解決上述問題提供了一種快速、低成本的新途徑。
　　針對(duì)傳統(tǒng)虛擬裝配系統(tǒng)交互手段不足的缺點(diǎn),在MFC開發(fā)平臺(tái)上,基于虛擬現(xiàn)實(shí)軟件EON Studio開發(fā)了基于數(shù)據(jù)手套的虛擬裝配系統(tǒng)。本文還對(duì)裝

2、配序列規(guī)劃方法進(jìn)行了研究,提出了基于子裝配的裝配序列規(guī)劃方法,并通過虛擬裝配系統(tǒng)對(duì)規(guī)劃的裝配序列進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。論文完成的主要工作及取得的成果如下:
　　建立了虛擬手的幾何模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型以及從人手到虛擬手的運(yùn)動(dòng)映射關(guān)系,通過對(duì)手指模型添加關(guān)節(jié)并對(duì)其進(jìn)行皮膚映射的方法,解決了虛擬手皮膚斷裂問題;對(duì)虛擬手操作的種類進(jìn)行了歸納,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)手套與虛擬裝配系統(tǒng)之間的交互操作,并能通過簡(jiǎn)單的手勢(shì)完成相應(yīng)的動(dòng)作;研究了碰撞檢測(cè)理論,通過在E

3、ON Studio中使用層次包圍盒的方法解決了系統(tǒng)運(yùn)行效率和檢測(cè)效果之間的矛盾,保證了系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性。
　　建立了基于有向約束圖的裝配模型,并給出了基于子裝配的裝配序列規(guī)劃系統(tǒng)框架,從而將產(chǎn)品裝配序列規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為子裝配的裝配序列規(guī)劃問題;給出了子裝配的相關(guān)定義,并從穩(wěn)定性和干涉性兩個(gè)方面設(shè)計(jì)了子裝配的識(shí)別方法;最后,給出了裝配序列評(píng)價(jià)函數(shù)和基于子裝配的算法流程圖,并通過電機(jī)車軸承箱裝配實(shí)例驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　給出