具有三維力反饋的協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、網(wǎng)絡化的協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)允許身處異地的多方參與者協(xié)作完成產(chǎn)品的預裝配過程，從而共同驗證產(chǎn)品可裝配性、協(xié)商優(yōu)化產(chǎn)品參數(shù)，進而縮短研制周期、降低生產(chǎn)成本。異地協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)具有極其廣闊的應用前景，是未來虛擬裝配技術的發(fā)展方向之一。
　　 本文研究了協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，及相應的同步和沖突控制技術；并將三維力反饋技術應用到協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)中，研究了虛擬裝配場景中的實時碰撞檢測和碰撞響應技術。論文的主要研究工作如下：

2、>　　 首先，本文研究了協(xié)同裝配系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，在比較分析幾種典型結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點的基礎上，通過對協(xié)同裝配系統(tǒng)特點的深入剖析，設計了基于C/S結(jié)構(gòu)的混合式協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)軟件架構(gòu)方案；在該體系結(jié)構(gòu)的基礎上，研究了同步與沖突控制技術，采用了基于C/P消息的數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)系統(tǒng)中的同步控制；設計了一種基于令牌的機制實現(xiàn)協(xié)同裝配操作中的沖突控制。
　　 然后，本文研究了基于空間域和基于時間域的實時碰撞檢測算法，提出了適用于協(xié)同虛擬裝

3、配系統(tǒng)的“AABB包圍盒—八叉樹”算法，該方法將包圍盒技術與空間剖分技術相結(jié)合，大大提高了碰撞檢測的效率，進而提高了系統(tǒng)的整體性能；本文還研究了虛擬裝配場景中的碰撞響應算法，提出在顯示層面應用基于運動分析、在力覺輸出層面應用基于物理分析的方法，該方法利用碰撞檢測的結(jié)果對碰撞響應進行了運動和物理兩方面的分析和解算，提高了碰撞響應的綜合效果。
　　 最后，基于上述理論，本文實現(xiàn)了具有三維力反饋的協(xié)同虛擬裝配系統(tǒng)。在該平臺上進行了模擬