虛擬裝配仿真系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究.pdf

1、裝配是產(chǎn)品生命周期的一個重要環(huán)節(jié)。利用計算機進行虛擬裝配仿真與規(guī)劃，可以預(yù)見設(shè)計結(jié)果，提供設(shè)計驗證，對于進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、縮短產(chǎn)品生命周期具有重要意義。本文在研究了虛擬裝配仿真系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于PC機的虛擬裝配仿真系統(tǒng)。 首先，本文介紹了虛擬裝配仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)的特點，建立了系統(tǒng)的軟硬件平臺。 接著，本文對虛擬裝配過程仿真技術(shù)進行了研究。在該系統(tǒng)中，以VRML作為虛擬裝備零部

2、件模型表示，實現(xiàn)了裝配模型從CAD環(huán)境到虛擬環(huán)境的信息轉(zhuǎn)換，建立層次結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品裝配模型。介紹了系統(tǒng)的裝配順序和裝配路徑規(guī)劃方法。在Open Inventor平臺上建立了虛擬裝配仿真場景，并采用細節(jié)層次技術(shù)對仿真場景進行優(yōu)化。為了能夠?qū)崟r、方便地修改裝配順序和裝配路徑，準確地描述零部件在裝配或拆卸過程中的位置姿態(tài)信息，提出了一種虛擬裝配的描述語言及其相對應(yīng)的虛擬裝配函數(shù)，實現(xiàn)了裝配過程仿真。而且，采用基于包圍盒逐層分解的快速干涉檢驗方法對

3、裝配過程進行干涉檢驗。 為了增強虛擬環(huán)境的沉浸感、人機關(guān)系的和諧性，同時提高仿真系統(tǒng)的可操作性，我們研究并實現(xiàn)了基于三維鼠標、基于虛擬語言、基于虛擬控制面板等多模式的人機交互，通過參與者的視覺、觸覺等直接與虛擬環(huán)境產(chǎn)生交互。 最后，本文結(jié)合上海市科委項目“半導(dǎo)體器件制造工藝關(guān)鍵裝備技術(shù)的研究”，以PECVD裝備的虛擬裝配仿真為實例，實現(xiàn)了PECVD裝備的結(jié)構(gòu)演示、可視化裝配過程仿真，以及人機交互功能，驗證了該虛擬裝配仿真