弹簧卷绕仿真系统中的碰撞检测.pdf

《弹簧卷绕仿真系统中的碰撞检测.pdf》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、机械设计与制造第7期268MachineryDesign&Manufacture2011年7月文章编号：1001—3997(2011)07—0268—02弹簧卷绕仿真系统中的碰撞检测水库祥臣王克李济顺(河南科技大学机电工程学院，洛阳471003)Collisiondetectioninspring-coilingsimulationsystemKUXiang-chen，WANGKe，LIJi-shun(SchoolofMechatronicEngineering，HenanUniversityofScienc

2、e&Technology，Luoyang471003，China)【摘要】由于数控卷簧机卷绕刀具较多且刀具的运动时序较为复杂，因此对刀具之间可能发生的i碰撞进行检测尤为重要。结合弹簧卷绕的动作特点，采用基于轴向包围盒的碰撞检测算法对可能产生碰撞的物体在仿真系统中进行了碰撞检测，对包围盒的表示、干涉及碰撞响应等作了阐述。实验表明，系统增强了仿真画面的真实感和实用性，操作者可以根据碰撞仿真结果进行处理，从而有效避免了在{实际卷簧过程中刀具间可能产生的相互碰撞。j关键词：卷簧机；碰撞检测；轴向包围盒；OpenGL；

3、【Abstract】Becauseofmorecoilingtoolsandcomplexmovementsequence，thedetectingforcollisionwhichmayhappenbetweencoilingtoolswhenCNCspringcoilerisworkingseemextremelyimportant．Ac—jc。rding。ge。，etricalcharacteristicofthec。ilingtoo，thec。llisiondetectionalgorithmhase

4、dOnaxialboundingboxisadoptedandsomekeytechnology，includingtherepresentationofbox，interveneandcolli一：sionresponse，aredescribed．Thetestresuhshowsthatthesystemenhancedtheverisimilitudeandpractica一{bilityofsm“lati。ngraphics。thate7。rc鲫withsitu。nc。rdingt。esm“lati

5、。nresMffandthc配alc。llisi。忍willb(z。ided·ctivKeywords：Springcoiler；Collisiondetection；axis-alignedboundingbox；OpenGL中图分类号：TH12，TP391文献标识码：A有点为止。具体程序实现过程如下：l引言在AABB类中引入两个辅助函数。第一个函数负责初始化由于卷簧机不同于普通切削机床，卷绕刀具呈放射状布局AABB：在工作面板上，当卷绕异形弹簧时，工作时序较为复杂，刀具之间voidAABB1：：InitB

6、ox()很容易发生碰撞。为了节约企业的生产成本，提高弹簧生产效率，{结合卷绕刀具的几何特征采用了基于轴向包围盒的碰撞检测算floatBigNumber=10000．Of；法，并且对发生碰撞的卷绕刀具进行了碰撞响应。这样机床操作尸肿=尸舢．JDlz=BigNumber；者就可以根据碰撞结果修改机床初始参数或弹簧加工程序，在实=Jp

7、．．z=一BigNumber；际弹簧卷绕过程中可以避免刀具之间或刀具与其它运动机构之}间的相互碰撞。第二个函数将被包物体内的所有点与Pmin和Pmax逐一进2基于轴向包围盒碰撞检测算

8、法行比较，并在必要的时候扩展AABB以包含物体的每个点：2．1包围盒的表示方法及其运算voidAABBh：Comparis0n(constVector3＆P)轴向包围盒(Axis—AlignedBoundingBox)通常缩写为{

9、)Pmax．=P：{<

10、l

11、和值的方法是分别将、P唧设置为正}无穷大和负无穷大，然后将物体内的所有点与P眦、的坐标值获得尸刑和P一的值之后，以线段：__为对角线，来构造进行比较，不断的扩展AABB的边界框直到遍历完被包物体内所被包物体的AABB，并使其边