基于WEB的产品装配序列可视化技术研究

论文摘要

当前，网络协同和计算机辅助设计与制造已经成为制造业发展的方向。因此，产品信息共享作为实现协同设计与制造的技术基础受到业界人士的高度重视。本文主要研究企业产品装配信息的网络共享和可视化演示技术。其实现的主要思路是：从CAD系统获取产品装配体VRML模型；通过遍历装配树获取装配序列，采用用户交互方式生成装配路径，建立基于WEB的产品装配序列可视化原型系统。 1)装配体VRML原型的建立 现在许多流行的CAD系统可以生成VRML文件，但各具有其特点。本文致力于研究在各种CAD系统间建立WEB环境下应用的产品模型输出标准，即装配体VRML模型。本文利用PROTO原型节点建立零部件模型，按照CAD模型的装配关系构建装配体模型树结构。 2)装配序列获取 在CAD系统的高级装配功能模块中，用户进行装配顺序规划，建立模型装配树，本文通过树的深度遍历算法和广度遍历算法读取装配序列。深度遍历算法是以“先子后兄”的次序获取装配序列，广度遍历算法是“先兄后子”的次序获取装配序列，两者各具特点，互为补充。 3)装配路径生成 本文通过人机交互方式设置零部件拆卸过程中一系列关键点，关键点的连线即是装配路径。关键点位置的确定主要是由“装配特征驱动”方法实现的，通过“坐标变换”计算出关键点坐标。通过对装配过程的分析，提出了基于零部件结构的分层碰撞检测方法，采用包围盒检测技术按照零部件结构从上到下逐渐细化作简单检测排除明显的非碰撞情况，再通过几何求交法进行精确计算。 4)基于Web的产品装配序列可视化原型系统开发 本系统利用VRML语言构建装配体模型，JavaApplet应用程序实现用户对VRML场景的访问和交互处理，XML语言作为装配序列和路径信息的存储载体。基于以上语言和技术都具有跨平台及良好的网络传输性，通过VRML的EAI方式实现了装配序列可视化系统的网络应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 主要研究内容
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究意义
• 1.5 章节安排
• 第二章 系统框架设计和支撑技术
• 2.1 系统框架设计
• 2.2 支撑技术
• 2.2.1 UG系统装配功能简介
• 2.2.1.1 装配模块概述
• 2.2.1.2 接口程序开发技术
• 2.2.2 可视化装配环境
• 2.2.2.1 VRML建模语言
• 2.2.2.2 VRML节点介绍
• 2.2.2.3 可视化场景交互方式及网络集成
• 2.2.3 可扩展标记语言
• 2.2.4 其他相关技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 装配体的 VRML建模技术
• 3.1 装配体模型输出
• 3.1.1 装配体模型设计
• 3.1.2 VRML模型生成
• 3.2 VRML文件标准化
• 3.2.1 VRML文件结构定义
• 3.2.2 PROTO原型定义
• 3.2.3 简单样例
• 3.3 本章小结
• 第四章 装配序列获取和路径生成
• 4.1 装配序列信息获取
• 4.1.1 装配树结构
• 4.1.2 装配序列获取算法
• 4.1.2.1 深度优先遍历算法
• 4.1.2.2 广度优先遍历算法
• 4.2 装配路径信息生成
• 4.2.1 装配路径的基本概念
• 4.2.2 路径生成的特征驱动方法
• 4.2.3 路径中关键点坐标计算
• 4.2.4 装配过程干涉检验
• 4.2.5 编程实现
• 4.2.5.1 装配路径生成算法
• 4.2.5.2 难点分析
• 4.3 装配过程信息输出
• 4.3.1 信息文档结构
• 4.3.2 结果输出
• 4.4 本章小结
• 第五章 原型系统实现
• 5.1 开发和应用平台
• 5.2 系统界面实现
• 5.2.1 VRML模型生成
• 5.2.2 装配路径生成
• 5.3 结果验证
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 论文内容总结
• 6.2 后期工作展望
• 参考文献
• 学术论文发表情况
• 致谢