虚拟维修拆卸过程规划与仿真

作     者：李小俊 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王峻峰;李世其

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：虚拟维修 场景构建 拆卸规划 过程仿真 

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。