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虚拟维修拆卸过程规划与仿真

作　者: 李小俊
导　师: 王峻峰；李世其
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 虚拟维修场景构建拆卸规划过程仿真
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

采用虚拟现实技术可以提升维修训练的水平,解决传统维修培训手段落后的情况。论文通过对虚拟维修拆卸过程规划与仿真系统的关键技术的研究,构建了虚拟维修拆卸过程规划与仿真的原型系统,为虚拟维修训练和仿真提供辅助平台。针对虚拟维修场景的构建问题,给出了虚拟维修场景开发的两种策略,针对CAD系统与VR现实系统的不完全兼容问题,研究了模型的转换技术和模型优化技术。在分析国内外学者对拆卸序列规划的研究上,研究了基于零件约束关系的Petri网拆卸序列规划,对模型特性进行了分析和验证,用获得的拆卸序列建立拆卸序列数据链表,存储零件的信息。在拆卸序列规划的基础上,研究了在EON环境下的拆卸路径规划问题,为了保证拆卸过程的有效性,实时进行碰撞检测,记录拆卸路径关键点,将路径关键点的信息赋给拆卸序列数据链表,为拆卸过程的仿真提供支持,研究了虚拟维修系统的场景和对象的交互控制问题,设计了TPO视点变化函数,根据维修对象的拆卸行为建立视点变化模型,设计了拆卸对象六自由度运动交互控制方法。最后,对上述各种技术研究之后,利用虚拟现实开发平台EON Studio5.0和VC++6.0高级编程语言及Script脚本在Windows XP系统上对原型系统进行了初步开发,这个原型系统可以完成虚拟维修拆卸的典型技术环节,像模型的加载,拆卸路径规划,拆卸过程仿真等。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题的背景与意义  8-9
  1.2 国内外研究概况  9-15
  1.3 本文的研究内容和结构安排  15-17
2 虚拟维修系统结构与场景构建  17-30
  2.1 虚拟维修系统体系结构  17-21
  2.2 虚拟维修场景的构建  21-29
  2.3 本章小结  29-30
3 基于Petri 网的拆卸序列规划  30-37
  3.1 Petri 网原理  30-31
  3.2 基于Petri 网的拆卸模型  31-33
  3.3 基于Petri 网的拆卸序列规划  33-36
  3.4 本章小结  36-37
4 EON 环境下的拆卸路径规划与仿真  37-50
  4.1 基于“可拆即可装”的维修拆卸路径规划原理  37-38
  4.2 EON 环境下的拆卸路径规划  38-42
  4.3 拆卸路径仿真  42-47
  4.4 拆卸过程碰撞检测  47-49
  4.5 本章小结  49-50
5 原型系统的初步实现  50-59
  5.1 虚拟维修拆卸场景的构建  50-51
  5.2 基于Script 的拆卸序列的传递  51-54
  5.3 虚拟维修拆卸过程仿真  54-58
  5.4 本章小结  58-59
6 总结与展望  59-61
  6.1 论文总结  59-60
  6.2 研究展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
附录攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  66

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