本文關鍵詞：交互式虛擬裝配平臺關鍵技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：科學高度發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的裝配手段由于效率低,不合理等缺點,將逐漸被虛擬裝配技術所取代。虛擬裝配具有開發(fā)周期短,裝配效率高,節(jié)省材料等眾多優(yōu)點。因此,在未來的裝配過程中,構建虛擬現(xiàn)實平臺是必要的,對虛擬現(xiàn)實平臺關鍵技術的研究將是不可或缺的。文章在分析了裝配序列和裝配路徑的基礎上,研究了發(fā)動機的核心部件——曲柄連桿機構的裝配關鍵技術。完成了發(fā)動機的虛擬裝配平臺的構建,可以讓我們對虛擬裝配的過程有更深刻的認識。首先,建立虛擬裝配環(huán)境。列舉了幾種裝配模型的結構和虛擬裝配零件的建模,提出層次模型和混合模型,為零件模型分好層次。利用建模軟件Solidworks2007建立完整的直列四缸發(fā)動機模型,并形成中間格式的裝配體文件,增加模型的通用性。然后用渲染優(yōu)化技術在3dsMax2013中讓模型完成貼圖渲染及細節(jié)優(yōu)化,使虛擬環(huán)境更加的逼真。在EON中優(yōu)化模型樹的層次,完成發(fā)動機曲柄連桿機構的虛擬環(huán)境的建立。其次,研究了發(fā)動機曲柄連桿機構的裝配序列和裝配路徑。先利用Petri網對模型的裝配序列實行規(guī)劃,建立了Petri網裝配過程模型,分析Petri網裝配序列,應用關聯(lián)矩陣及狀態(tài)方程得到合理的發(fā)動機曲柄連桿機構裝配序列。以裝配序列為基礎,利用EON虛擬現(xiàn)實技術與實時的碰撞檢測技術,記錄路徑關鍵點,設計與規(guī)劃出虛擬裝配過程所需要的裝配路徑。再次,對虛擬裝配進程中存在的實時碰撞檢測算法進行研究和仿真。以常用的四種包圍盒為例,經過對比其碰撞檢測算法的優(yōu)缺點,并同時對他們的實時性及檢測效率進行綜合對比分析,確定出效率與實時性好的碰撞檢測算法,選擇多面體k-dop包圍盒在EON Studio中進行碰撞試驗,確保模型能夠在裝配系統(tǒng)中及時、準確的避免零件模型之間的碰撞,使虛擬場景更加逼真。最終,在虛擬環(huán)境中完成發(fā)動機模型的裝配,建立虛擬現(xiàn)實平臺。根據設計的裝配工藝對發(fā)動機曲柄連桿機構實施裝配,驗證裝配工藝的可行性。同時,通過EON和VB程序結合設計出交互式的虛擬裝配平臺,其中包括虛擬環(huán)境的構造、EONX控件的添加、VB與EONX間的信息交互,裝配過程仿真等操作,最終實現(xiàn)了發(fā)動機曲柄連桿機構的虛擬裝配,完成了交互式虛擬裝配平臺的構建。
【關鍵詞】：虛擬現(xiàn)實技術 裝配序列 裝配路徑 碰撞檢測 發(fā)動機
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG95;TP391.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 論文選題來源8
• 1.2 引言8
• 1.3 國內外的研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3.1 虛擬裝配技術國內外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3.2 裝配工藝國內外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 研究目的及意義10
• 1.5 論文研究的主要內容與結構安排10-12
• 第二章 虛擬環(huán)境及場景的構建技術研究12-25
• 2.1 裝配模型的分類12-14
• 2.1.1 多層次裝配模型12
• 2.1.2 關系裝配模型12-13
• 2.1.3 CAD系統(tǒng)的混合模型13-14
• 2.2 建立虛擬環(huán)境及場景14-20
• 2.2.1 建模軟件的選擇14
• 2.2.2 模型創(chuàng)建技術14-17
• 2.2.3 模型優(yōu)化與渲染技術17-19
• 2.2.4 EON中虛擬環(huán)境的建立19-20
• 2.3 虛擬系統(tǒng)中的立體三維顯示20-24
• 2.3.1 立體顯示原理20-21
• 2.3.2 圖形立體顯示技術及設備21-22
• 2.3.3 坐標系的變換22-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 裝配工藝規(guī)劃的技術研究25-36
• 3.1 Petri網裝配序列的規(guī)劃25-30
• 3.1.1 Petri網的原理25-26
• 3.1.2 Petri網裝配模型26
• 3.1.3 基于Petri網的裝配序列規(guī)劃26-30
• 3.2 裝配路徑規(guī)劃30-32
• 3.2.1 裝配路徑規(guī)劃原理30
• 3.2.2 EON中虛擬裝配路徑的生成原理30-32
• 3.3 路徑規(guī)劃與仿真32-35
• 3.3.1 物體的空間位姿變換32-34
• 3.3.2 裝配路徑的生成34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 基于EON碰撞檢測技術研究36-47
• 4.1 碰撞檢測問題36-37
• 4.2 包圍盒及算法37-40
• 4.2.1 層次包圍盒種類37-38
• 4.2.2 包圍盒的分析及比較38-40
• 4.3 EON碰撞檢測的實現(xiàn)40-46
• 4.3.1 EON包圍盒原理40
• 4.3.2 EON碰撞檢測包圍盒的加載40-42
• 4.3.3 碰撞檢測的裝配過程仿真42-46
• 4.4 本章小結46-47
• 第五章 虛擬裝配平臺的構建47-59
• 5.1 虛擬現(xiàn)實設備47-49
• 5.1.1 軟件的選取47-48
• 5.1.2 外設裝備簡介48-49
• 5.2 基于Script節(jié)點的虛擬現(xiàn)實平臺49-53
• 5.2.1 EON中的Script節(jié)點49-50
• 5.2.2 EON中的裝配路徑50-53
• 5.3 虛擬裝配平臺的結構設計53-55
• 5.3.1 虛擬裝配平臺的總體結構53-54
• 5.3.2 虛擬裝配平臺的構建54-55
• 5.4 交互式虛擬裝配平臺的建立55-58
• 5.4.1 事件的路由機制55-56
• 5.4.2 人機交互的實現(xiàn)56-57
• 5.4.3 交互式虛擬裝配平臺的實現(xiàn)57-58
• 5.5 本章小結58-59
• 第六章 結論59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-63
• 作者簡介63
• 攻讀碩士學位期間研究成果63

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1 李建廣;夏平均;;虛擬裝配技術研究現(xiàn)狀及其發(fā)展[J];航空制造技術;2010年03期

2 楊益平;程成;;面向虛擬裝配環(huán)境的虛擬手感知機制研究[J];艦船電子對抗;2011年01期

3 黃娟;;虛擬裝配中裝配力分析系統(tǒng)的開發(fā)[J];考試周刊;2011年48期

4 周立波,田中旭,邸義;基于裝配函數的車床虛擬裝配[J];機電一體化;2004年05期

5 王子媛;;虛擬裝配環(huán)境中產品精確定位技術研究[J];煤礦機械;2010年06期

6 桑小沖;周華林;左敦穩(wěn);閆靜;薛善良;;面向虛擬裝配的裝配信息自動提取技術的研究與實現(xiàn)[J];中國制造業(yè)信息化;2010年19期

7 王峻峰;張青;李世其;;基于虛擬裝配方法的大型科學裝置建造技術框架研究[J];機械設計與制造;2012年04期

8 吳潔;李麗;孫榮權;;新型截止閥的三維建模與虛擬裝配[J];煤礦機械;2007年12期

9 楊云斌;歐陽勇;孫素梅;陳剛;何良莉;;虛擬裝配過程中不確定性因素分析[J];制造業(yè)自動化;2011年10期

10 朱劍剛;;定制家具產品的虛擬裝配關鍵技術及應用[J];南京林業(yè)大學學報(自然科學版);2013年02期

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1 姜海濤;鄧友銀;殷東平;;虛擬裝配環(huán)境構建與應用研究[A];2006年全國電子機械和微波結構工藝學術會議論文集[C];2006年

2 王濤;閆清東;李宏才;;復雜機械產品虛擬裝配模型及建模方法[A];全國第21屆計算機技術與應用學術會議（CACIS·2010）暨全國第2屆安全關鍵技術與應用學術會議論文集[C];2010年

3 程成;楊益平;陳丹捷;;虛擬裝配中虛擬手構造及雙手交互模式研究[A];第四屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學術會議論文集[C];2008年

4 李曉青;程成;;虛擬裝配環(huán)境中虛擬手抓取的設計與實現(xiàn)[A];全國首屆數字（虛擬）科技館技術與應用學術研討會論文集[C];2007年

5 崔樹禮;趙瑛峰;;虛擬裝配結構分析與實體重構[A];'2002系統(tǒng)仿真技術及其應用學術論文集（第四卷）[C];2002年

6 張林搚;顧寄南;曾理;王會卿;肖田元;;虛擬裝配支持系統(tǒng)的研究開發(fā)及應用[A];提高全民科學素質、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

7 張秋菊;童明;;具有視覺和力覺反饋的虛擬裝配[A];面向制造業(yè)的自動化與信息化技術創(chuàng)新設計的基礎技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

8 鄭軼;寧汝新;劉檢華;;面向虛擬裝配的計算機輔助裝配工藝規(guī)劃系統(tǒng)研究與開發(fā)[A];提高全民科學素質、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

9 沈佳中;王毅剛;;力反饋技術在虛擬裝配中的應用研究[A];浙江省電子學會2013學術年會論文集[C];2013年

10 王佰超;姜繼春;王靜;苗立琴;;基于UML的虛擬裝配系統(tǒng)建模技術[A];全國先進制造技術高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動化與信息化技術研討會論文集[C];2009年

中國博士學位論文全文數據庫 前9條

1 原彬;基于質點彈簧模型的電纜虛擬裝配仿真研究[D];大連海事大學;2015年

2 高巍;基于物理屬性的虛擬裝配技術研究[D];西安電子科技大學;2015年

3 王念東;集成化虛擬裝配理論、方法及其在飛機總體布置中的應用[D];南京航空航天大學;2009年

4 鄭太雄;虛擬裝配理論與方法研究[D];重慶大學;2003年

5 韓虎;飛機虛擬裝配場景工藝及關鍵技術研究[D];上海大學;2013年

6 楊東梅;基于智能計算的虛擬裝配工藝規(guī)劃及相關技術研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

7 朱洪敏;基于語義關聯(lián)模型的虛擬裝配工藝規(guī)劃支撐技術研究[D];上海交通大學;2012年

8 彭濤;面向艙體內結構的智能裝配技術與應用研究[D];華中科技大學;2009年

9 夏平均;基于虛擬現(xiàn)實的衛(wèi)星裝配工藝設計方法及其應用[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

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1 孔芬;基于虛擬裝配的油缸生產車間人因工程學分析與研究[D];沈陽大學;2015年

2 胡登軍;虛擬裝配中微間隙多構件的路徑規(guī)劃與修配模擬及其應用[D];浙江大學;2015年

3 張帥嶺;基于含能材料的油井中石油增產三維模擬研究[D];北京理工大學;2015年

4 孫宏;基于包圍盒的虛擬裝配路徑規(guī)劃技術的研究[D];大連海事大學;2015年

5 何大闖;虛擬裝配環(huán)境中電纜的干涉檢測技術研究[D];南京航空航天大學;2014年

6 谷成偉;采煤機虛擬裝配試驗系統(tǒng)研究[D];太原理工大學;2012年

7 李曉輝;收割機割臺和過橋的虛擬裝配及切割機構的運動仿真[D];河北工業(yè)大學;2015年

8 王靜;履帶式聯(lián)合收割機振動篩機構的虛擬裝配及優(yōu)化設計[D];河北工業(yè)大學;2015年

9 孫本固;虛擬裝配中控制與交互的關鍵技術研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

10 任天猛;交互式虛擬裝配平臺關鍵技術的研究[D];長春工業(yè)大學;2016年

  本文關鍵詞：交互式虛擬裝配平臺關鍵技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

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