基于VRML的减速器虚拟装配技术研究

发布时间：2023-10-11 20:34

　　装配设计是产品设计的重要环节，对产品的成本、质量和上市时间有重大影响。虚拟装配是虚拟制造技术的一个重要组成部分，是当前装配设计技术的一种崭新的思路和方法，具有非常重要的研究价值。本文对虚拟装配的体系结构和关键技术进行了研究，包括三维建模、虚拟环境、装配规划和优化评价等方面内容。并且对装配规划中的碰撞检测技术进行了较为深入的研究。在此基础上，我们利用虚拟现实建模语言VRML，结合高级编程语言Java，构建了虚拟装配的交互环境，并用面向对象的方法，通过JavaScript在VRML内部构建了碰撞对象，实现了碰撞检测功能。在我们构建的虚拟环境下，用户可以与装配对象进行实时的交互操作；可以从零件库中选择零件的装配顺序，并根据装配环境和碰撞信息，调整装配零部件的装配路径和姿态。并以减速器为实例实现产品的虚拟装配。

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 虚拟制造技术
    1.2 虚拟装配技术的发展现状及其研究意义
    1.3 本论文的主要工作
第2章 虚拟装配技术
    2.1 虚拟装配思想
        2.1.1 以设计为中心的虚拟装配
        2.1.2 以过程控制为中心的虚拟装配
        2.1.3 以仿真为中心的虚拟装配
    2.2 关键技术
        2.2.1 三维建模技术及产品设计
        2.2.2 数据管理
        2.2.3 实时三维可视化交互环境与控制界面
        2.2.4 干涉检查技术
        2.2.5 装配规划
        2.2.6 过程优化及评价体系
第3章 VRML及其功能的扩展
    3.1 虚拟建模语言VRML
        3.1.1 VRML的发展和工程应用
        3.1.2 VRML文件形式
        3.1.3 VRML的节点和节点字段
        3.1.4 VRML的坐标系和变换
        3.1.5 事件和路由
        3.1.6 自定义的扩展
    3.2 VRML交互功能的扩展
        3.2.1 利用Java与JavaScript
        3.2.2 扩展VRML的交互功能
第4章 碰撞检测技术
    4.1 碰撞检测与碰撞响应
    4.2 碰撞检测原理
    4.3 碰撞检测方法
        4.3.1 静态碰撞检测算法
        4.3.2 动态碰撞检测算法
    4.4 碰撞检测速度的优化
        4.4.1 包围盒的简单优化
        4.4.2 用层级树细化优化
        4.4.3 碰撞预测
第5章 使用VRML构建虚拟装配仿真环境
    5.1 零件装配的层次划分和等级关联
    5.2 装配过程的数学描述
        5.2.1 位姿矩阵
        5.2.2 装配运动的11元组
        5.2.3 装配中用到的变换
    5.3 构建碰撞检测对象
    5.4 使用VRML浏览器构建实时交互的虚拟装配环境
        5.4.1 Cortona三维浏览器
        5.4.2 利用Cortona的SDK
    5.5 两种装配过程的比较
第6章 减速器的虚拟装配实现
    6.1 操作界面
    6.2 减速器的装配过程
第7章 结论与展望
    7.1 本论文研究结论
    7.2 对进一步研究的建议
参考文献
致谢



本文编号：3852741