虛擬維修中拆裝過程建模與驗(yàn)證方法研究.pdf

1、虛擬維修訓(xùn)練是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重要應(yīng)用之一，由于其具有安全、靈活、經(jīng)濟(jì)、方便等眾多優(yōu)點(diǎn)而被越來越多地采用。在虛擬維修環(huán)境中，零部件拆裝過程的模型是保證其正確性、交互性和完備性的重要因素。本文通過分析拆裝過程建模技術(shù)和碰撞檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出并實(shí)現(xiàn)了拆裝模型和驗(yàn)證方法。主要的研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴提出了拆裝過程的時序模型，包括拆裝過程的PERT圖模型和拆裝過程的有色Petri網(wǎng)模型兩個模型。對PERT圖模型給出了等價的依賴矩陣

2、，并在此基礎(chǔ)上提出了基于依賴矩陣的拆裝算法。給出了有色Petri網(wǎng)模型的構(gòu)造方法，并給出了用以控制拆裝過程的算法。最后對兩種模型進(jìn)行了對比。
　　 ⑵提出了拆裝過程的位移模型，其中包括拆裝位移PERT圖模型和拆裝位移有色Petri網(wǎng)的模型兩個模型。在拆裝時序PERT圖模型的基礎(chǔ)上構(gòu)造了拆裝位移PERT圖模型，并給出了等價的拆裝位移狀態(tài)表和拆裝位移依賴矩陣。在拆裝時序有色Petri網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上給出了拆裝位移有色Petri網(wǎng)模型的

3、構(gòu)造方法。
　　 ⑶提出了使用碰撞檢測的拆裝位移模型驗(yàn)證方法，包括對拆裝位移PERT圖模型和拆裝位移有色Petri網(wǎng)模型的正確性驗(yàn)證。給出了對單個零件拆裝動作進(jìn)行分析的碰撞檢測方法，通過分析比較給出的兩種碰撞檢測方案，選擇在運(yùn)動方向投影的方法來進(jìn)行碰撞檢測，并在此基礎(chǔ)上說明了方向圓柱包圍盒，三角形面片投影、精確相交測試三個關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)。
　　 ⑷開發(fā)了一個基于Web3D的虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)，使用Virtools4.0作為三