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《面向虚拟装配的约束建模与装配意图捕捉技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第18卷第6期计算机集成制造系统Vol.18No.62010年6月ComputerIntegratedManufacturingSystemsJune2010文章编号:1006-5911(2010)06-1208-07面向虚拟装配的约束建模与装配意图捕捉技术11+1,2122张丹,左敦稳,焦光明,闫静,李建平,刘玉广(1.南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016;2.南京晨光集团有限责任公司,江苏南京210006)摘要:为保证虚拟装配操作的精度和效率,提出了一种准确高效的用户装配意图捕捉算法。给
2、出了虚拟装配环境中约束模型的表达和建模方法,引入约束元素包围盒的概念,并提出了其构造原则及方法。将约束元素包围盒的相交测试作为装配意图捕捉算法的入口,根据约束元素和自由度之间的映射关系,提出了约束多层识别算法来判断约束元素之间的装配约束类型,并通过设置约束元素优先级和利用约束元素间的进给增量比较策略来实现约束的智能确认。最后,使用时间花费代价函数表征装配意图捕捉算法的计算效率。通过某航天产品中的装配实例验证了所提算法的有效性。关键词:虚拟现实;装配;约束建模;约束元素包围盒;装配意图捕捉;约束确认中图
3、分类号:TP391文献标志码:AConstraintmodelingandassemblyintentioncapturingtechnologyforvirtualassembly11+1,2122ZHANGDan,ZUODun2wen,JIAOGuang2ming,YANJing,LIJian2ping,LIUYu2guang(1.CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautic
4、s,Nanjing210016,China;2.NanjingChenguangGroupCo.Ltd.,Nanjing210006,China)Abstract:Toensuretheprecisionandefficiencyofvirtualassemblyoperations,anovelassemblyintentioncapturingalgorithmwasproposed.Theexpressionofconstraintmodelandmodelingmethodinvirtuala
5、ssemblyenvironmentwerepresented.TheconceptofConstraintElementBoundingBox(CEBB)wasintroducedanditsconstructionrulesandmethodwerealsoputforward.IntersectiontestbetweentwoCEBBwasusedastheportalofassemblyintentioncapturingalgorithm.Constraintsmulti2layerrec
6、ognitionruleswerepresentedtodefinetheconstrainttypebasedonthemappingrelationshipbetweenconstraintelementsanddegreeoffreedom.Then,torealizetheintelligentcon2straintconfirmation,constraintpriorityandcomparisonstrategyofmotionincrementbetweenconstraintelem
7、entswereproposed.Thetimecostfunctionwasintroducedtoestimatethecomputationefficiencyofthealgorithm.Finally,effectivenessoftheproposedmethodwasverifiedbyanapplicationexampleinanaerospaceproduct.Keywords:virtualreality;assembly;constraintmodeling;constrain
8、telementboundingbox;assemblyintentioncap2turing;constraintconfirmation确严重影响装配时的操作精度;另一方面,由于交互0引言设备缺乏精确的力反馈信息,使得操作者的触觉和随着虚拟现实技术的发展,建立虚拟样机对产视觉难以完美结合,从而很难达到真实装配的效果。[123]品进行装配工艺设计和规划成为研究的热点。为保证装配的精确性,需要提供运动导航功能,而在设计者使用各种交互设备(三维鼠标、数据手
