基于STEP和OSG的交互式虛擬裝配仿真系統(tǒng).pdf

1、傳統(tǒng)的CAD/CAM軟件雖然在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境能夠充分的發(fā)揮作用,但其在裝配操作,可裝配性分析等環(huán)節(jié)顯得相對薄弱。往往產(chǎn)品設(shè)計的問題要等到產(chǎn)品已經(jīng)大量投入生產(chǎn)才會發(fā)現(xiàn),對企業(yè)造成了不可挽回的損失。因此我們總希望在產(chǎn)品設(shè)計階段就能得到產(chǎn)品的可裝配性等信息,來指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計,而這在傳統(tǒng)的CAD/CAM軟件中是很難做到的。因此需要設(shè)計虛擬裝配系統(tǒng),將CAD零件模型導(dǎo)入虛擬裝配系統(tǒng),在虛擬環(huán)境中進行裝配操作、序列規(guī)劃,如果發(fā)現(xiàn)零件設(shè)計問題,立即反饋

2、到CAD修改設(shè)計。但目前虛擬裝配系統(tǒng)往往采用三角面片模型,不僅丟失了產(chǎn)品大量的工程設(shè)計信息,很難對模型進行靈活的控制和裝配,也使得虛擬裝配結(jié)果與CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)很難雙向通信,從而限制了虛擬裝配系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。
　　 針對這些問題,本文基于CAD設(shè)計中的STEP標準,結(jié)合開源虛擬現(xiàn)實引擎OSG(OpenSceneGraph)的技術(shù)特點,設(shè)計出一個完整的虛擬裝配系統(tǒng),并解決其中的關(guān)鍵技術(shù)問題。系統(tǒng)可直接導(dǎo)入STEP產(chǎn)品模型,進行自

3、由靈活的裝配,為裝配人員的培訓(xùn)提供了方便、有效的支持。同時也意味著虛擬裝配系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)的無縫結(jié)合,虛擬裝配過程中發(fā)現(xiàn)的問題可及時反饋給CAD修改設(shè)計,數(shù)據(jù)可以雙向傳遞。
　　 最后采用OSG仿真實現(xiàn)了一個原型系統(tǒng),將STEP文件映射到OSG類,構(gòu)建OSG場景樹,并將STEP中的幾何信息統(tǒng)一采用MURBS方法表達,在OSG中渲染繪制,并由用戶交互選取模型特征面進行任意的裝配。虛擬現(xiàn)實引擎OSG與工業(yè)標準STEP相結(jié)合,不僅可以