虚拟维修拆卸过程规划与仿真

虚拟维修拆卸过程规划与仿真

论文摘要

采用虚拟现实技术可以提升维修训练的水平,解决传统维修培训手段落后的情况。论文通过对虚拟维修拆卸过程规划与仿真系统的关键技术的研究,构建了虚拟维修拆卸过程规划与仿真的原型系统,为虚拟维修训练和仿真提供辅助平台。针对虚拟维修场景的构建问题,给出了虚拟维修场景开发的两种策略,针对CAD系统与VR现实系统的不完全兼容问题,研究了模型的转换技术和模型优化技术。在分析国内外学者对拆卸序列规划的研究上,研究了基于零件约束关系的Petri网拆卸序列规划,对模型特性进行了分析和验证,用获得的拆卸序列建立拆卸序列数据链表,存储零件的信息。在拆卸序列规划的基础上,研究了在EON环境下的拆卸路径规划问题,为了保证拆卸过程的有效性,实时进行碰撞检测,记录拆卸路径关键点,将路径关键点的信息赋给拆卸序列数据链表,为拆卸过程的仿真提供支持,研究了虚拟维修系统的场景和对象的交互控制问题,设计了TPO视点变化函数,根据维修对象的拆卸行为建立视点变化模型,设计了拆卸对象六自由度运动交互控制方法。最后,对上述各种技术研究之后,利用虚拟现实开发平台EON Studio5.0和VC++6.0高级编程语言及Script脚本在Windows XP系统上对原型系统进行了初步开发,这个原型系统可以完成虚拟维修拆卸的典型技术环节,像模型的加载,拆卸路径规划,拆卸过程仿真等。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的背景与意义
  • 1.2 国内外研究概况
  • 1.3 本文的研究内容和结构安排
  • 2 虚拟维修系统结构与场景构建
  • 2.1 虚拟维修系统体系结构
  • 2.2 虚拟维修场景的构建
  • 2.3 本章小结
  • 3 基于Petri 网的拆卸序列规划
  • 3.1 Petri 网原理
  • 3.2 基于Petri 网的拆卸模型
  • 3.3 基于Petri 网的拆卸序列规划
  • 3.4 本章小结
  • 4 EON 环境下的拆卸路径规划与仿真
  • 4.1 基于“可拆即可装”的维修拆卸路径规划原理
  • 4.2 EON 环境下的拆卸路径规划
  • 4.3 拆卸路径仿真
  • 4.4 拆卸过程碰撞检测
  • 4.5 本章小结
  • 5 原型系统的初步实现
  • 5.1 虚拟维修拆卸场景的构建
  • 5.2 基于Script 的拆卸序列的传递
  • 5.3 虚拟维修拆卸过程仿真
  • 5.4 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 论文总结
  • 6.2 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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