某自行火炮虚拟装配系统研究

发布时间：2020-06-05 10:19

【摘要】：虚拟装配技术作为虚拟现实的分支,已成为虚拟现实技术在工业领域的典型应用。虚拟装配技术以人机交互形式,以辅助装配为目的,旨在缩短产品生产周期,提高装配效率。自行火炮结构复杂,装配过程繁琐,需要耗费大量的人力、物力,将虚拟装配技术应用于自行火炮装配过程,可为企业降低装配失误率,提高装配效率,优化装配工艺提供新方法。本论文以某自行火炮为研究对象,研究了虚拟现实技术与虚拟装配技术的发展现状、特点及分类。基于自行火炮实际装配流程,完成了自行火炮虚拟装配系统的功能设计。针对自行火炮模型的特殊性,提出了一种基于Creo与3DS Max建模软件的虚拟装配系统建模方法,解决了复杂装配体模型导入问题。研究并确定了被动式红外光学定位跟踪系统,并搭建了 CAVE式虚拟装配系统硬件环境。基于拆卸法理论,利用虚拟装配系统优势,生成了合理的虚拟装配序列与虚拟装配路径。基于层次包围盒碰撞检测理论,根据系统功能设计,利用IdeaVR虚拟仿真平台,实现了 CAVE式自行火炮虚拟装配系统的相关功能。选择HTC Vive硬件设备搭建了 HMD式虚拟装配系统硬件环境,完善并实现了 HMD式自行火炮虚拟装配系统。基于Internet的协同网络模型,设计与实现了 HMD式虚拟装配系统与CAVE式虚拟装配系统在同一自行火炮虚拟装配环境下的多人协同操作。
【图文】：

模拟仿真器,虚拟现实技术,计算机技术,年代

美国是最早对虚拟现实进行研究的国家，是虚拟现实的发源地。早在２０世纪５０至逡逑７０年代，虚拟现实概念便已在酝酿。美国摄影师Ｍｏｒｔｏｎ邋Ｈｅｉｌｉｇ在１９５６年为打造未来影逡逑院，设计开发了邋３Ｄ视频模拟仿真器Ｓｅｎｓｏｒａｍａ，如图１．１所示，并在１９６２年申请了名逡逑叫“ＳｅｎｓｏｒａｍａＳｉｍｕｌａｔｏｒ”的专利，该专利便己具有一定的ＶＲ技术思想［６］。计算机图形逡逑学的重要奠基人Ｉｖａｎ邋ＳｕｔｈｅｒＬａｎｄ博士于１９６５年发表了一篇短文“Ｔｈｅ邋ｕｌｔｉｍａｔｅ邋ｄｉｓｐｌａｙ”，逡逑首次提出以计算机显示器作为窗口观看虚拟世界，，其思想成为了虚拟现实概念的雏形。逡逑威斯康星大学的博士研究生Ｍｙｒｏｎ邋Ｋｒｕｅｇｅｒ于１９７３年提出Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ邋Ｒｅａｌｉｔｙ的概念，译逡逑为人工现实，提出非强制进入虚拟环境的思想并研究非强制进入沉浸式系统，从某种意逡逑义上说具有革命的影响［８］。由于该时期计算机及相应硬件技术并不发达，是虚拟现实思逡逑想成型，技术枳淀的时期。逡逑Ｉ邋１邋１逡逑图１．１模拟仿真器Ｓｅｎｓｏｒａｍａ逡逑进入２０世纪８０年代后

三维图像,投影式,活动空间,操作人员

图１．２四面投影式ＣＡＶＥ系统逡逑威大学为避免限制操作人员活动空间的缺陷，开发了一种新型虚ｅ％１。该系统选用半透明的球体作为显示装置，并将其放置在可于球体内部的操作者，与球内表面直接接触，并可自由行走。计动作定位反馈产生相应变化的图像，并利用投影系统显示在球体设备观看三维图像达到沉浸式体验。虽然这套方案能够基本实现自由行动，但是诸多问题尚未解决。该系统缺陷明显，除去自身
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ818

【参考文献】