基于虚拟现实装配工艺设计技术的的研究和应用论文

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1、图书分类号：TH164U.D.C.:621.01工学硕士学位论文基于虚拟现实的装配工艺设计技术研究与应用硕士研究生：黄垒导师：姚英学教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械制造及其自动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP164U.D.C.:621.01DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDAPPLICATIONOFTHEASSEMBLYPROCESSPLANNINGTECHNOLOGYBASEDONVIRTUALREALITYCandid

2、ate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：HuangLeiProf.YaoYingxueMasterofEngineeringSpecialty：MechanicalManufacturingandAutomationAffiliation:DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：SchoolofMechanicalElectricalEngineeringJuly,2007HarbinInstituteofTechnologyand哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要传统的装配工艺设计任

3、务一般由有经验的工艺人员凭借二维图纸手工完成，且往往需要利用物理原型进行模装。这种装配工艺设计模式不可避免地存在优化程度低、设计效率低、成本偏高等缺陷。而目前的计算机辅助装配工艺设计也存在无法解决“组合爆炸”等问题。基于虚拟现实的装配工艺设计技术是解决上述问题的有效途径。本文对基于虚拟现实的装配工艺设计技术进行了深入的研究，主要完成的工作包括：对基于虚拟现实的装配工艺设计系统进行了充分的需求分析，在此基础上，提出了系统的体系结构，并设计了系统的底层信息数据库。研究了基于虚拟现实的装配工艺设计的关键技术，包括：构建了系统的零部件底层信息模型，实现了从Pro/E到虚拟现实的模型信息转换；提

4、出了一种改进的AABB层次包围盒碰撞检测算法，提高了虚拟装配环境的碰撞检测效率，满足了系统要求；提出了虚拟装配环境中动态约束识别技术的实现方法和工作流程，实现了基于约束的零部件精确定位；提出了交互约束定义装配和自动约束识别装配两种不同的装配工艺规划方式，弥补了单一方式的不足，使装配过程拟实性更强，并通过获取采样点的方式，实现了装配路径的记录、显示和编辑。利用截屏和视频压缩技术实现了装配工艺规划过程的录制和回放；提出了虚拟装配工艺设计系统中装配工艺规程的制定方法。研究了基于虚拟现实的装配工艺设计信息后处理技术。提出了基于WEB和XML的装配工艺文档动态生成技术，实现了工艺文档样式的灵活定

5、制及工艺文档的远程调用；提出了基于WEB和多媒体的装配工艺现场示教技术，通过WEB对现场工人进行远程示教，使其更快地掌握装配工艺。在上述研究的基础上，利用VC和WTK开发了一套虚拟装配工艺设计系统IVADS，并通过该系统在卫星装配工艺设计中的应用，验证了基于虚拟现实的装配工艺设计技术的可行性和优越性。关键词虚拟现实；虚拟装配；工艺设计I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheconventionaltaskofassemblyprocessplanningisaccomplishedbythesaltedprocessdesigneraccordingthe2Ddrawi

6、ngmanuallycommonly,anditoftenneedsmock-upassembly.Thismodeofassemblyleadstomanyproblemsunavoidably,suchaslowoptimization,lowefficiencyofdesign,andhighcost.ThecurrentCAAPPtechnologyalsoexistssomeproblems,suchas“combinationexplosion”.Theassemblyprocessplanningtechnologybasedonvirtualrealityisavali

7、dapproachtosolvetheseproblems.Thepaperresearchestheassemblyprocessplanningbasedonvirtualrealitycarefully,andthefinishedworkincludes:Thepaperanalyzestherequirementsoftheassemblyprocessplansystembasedonvirtualreality,bringsupt