基于力反馈的虚拟装配技术研究

论文摘要

在人类的多种感知中,触觉发挥着很重要的作用,它是人类对事物获得认知的-个重要途径。如果在虚拟装配系统中引入触觉,就会极大的增强可视化效果,提高用户的沉浸感,使得用户与虚拟装配系统之间的交互更加真实、自然。基于上述的想法,在本文中就创建了一个应用程序,让用户利用触觉完成钉孔的装配。这个能完成触觉装配的应用程序包括了基于编程代码的C++、计算机图形学、用户自定义界面和模拟触觉装置。用户在应用这个程序进行钉孔的虚拟装配时会感受到力的反馈,使得用户可以借助力的反馈区分不同直径的钉子以及不同的润滑,从而很好的证明了此应用程序是行之有效的。另外基于力反馈的虚拟装配技术还有很大的发展空间,不仅可以进行钉孔装配,还可以进行其它更多类型的装配。如果将其利用在产品的设计阶段,那就可以在生产产品或样机之前就能直接地用于改进产品,再加上产品的零件制造的信息,将进一步提高工程师的管理控制能力。总之,基于力反馈的虚拟装配的作用是不容忽视的,会在产品的装配和设计阶段发挥重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 虚拟装配技术
• 1.3 力反馈装置
• 1.4 基于力反馈的虚拟装配技术的研究现状
• 1.5 本文的工作目标和研究内容
• 第二章 力反馈技术
• 2.1 力反馈应用系统的基本原理
• 2.2 力觉/触觉反馈在虚拟装配操作中的作用
• 2.3 本章小结
• 第三章 钉孔的装配与制造
• 3.1 钉-孔的装配过程及力的情况
• 3.2 装配过程中的润滑
• 3.3 制造零件的统计方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 触觉装配应用程序
• 4.1 程序概述与特征
• 4.2 程序结构
• 4.3 应用OPENGL的图形渲染
• 4.4 碰撞检测
• 4.5 适合于力反馈的HAPTICS装置的结合
• 4.6 本章小结
• 第五章 程序控制的实验及结果分析
• 5.1 实验1:主观测试
• 5.2 实验2—DOE
• 5.3 实验结果和分析
• 5.4 实验结果总结
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文