虛擬裝配培訓系統的研究與實現.pdf

1、隨著信息技術的飛速發(fā)展,特別是三維交互技術和虛擬現實技術(VR)的發(fā)展,傳統的裝配培訓教育模式已落后于時代的發(fā)展。機械設備拆裝培訓一直受裝備機件龐大,不易教學,設備機件成本高,實習器材匱乏等因素的困擾:另外實際拆裝練習損耗大,訓練效益低,訓練周期長,另外培訓場地有限,無法滿足大批量培訓學員的要求。在這種情況下,在機械培訓教育中引入虛擬裝配技術,且虛擬裝配培訓方式越來越體現了它的優(yōu)勢,它以產品的三維數字化模型為基礎,借助于虛擬現實的人機交

2、互設備,在計算機上仿真產品裝配操作的全過程,為現場機械學生培訓和示教。它引導著機械教育培訓發(fā)展的方向,有利于提高教育水平和學生素質。
　　 為打破裝配培訓中的各種限制,本文在虛擬裝配技術和三維交互技術研究基礎上設計并實現了虛擬裝配培訓系統,提出了一個裝配過程定義和學生學習相分離的系統框架。實現了教師對裝配過程的制作,拆裝過程動畫播放,學員裝配模擬訓練和半自動拆卸等功能。
　　 本文中采用行為描述模型BDM,并用BDM來定

3、義操作過程,拆裝序列以及拆裝過程中掛接的多維媒體信息,方便的組織和存儲設備拆裝過程,同時也便于動畫演示的實現。使用XML來定義描述模型,XML是一種自描述性很強的語言,這有助于更精確地聲明內容,方便跨越多種平臺的更有意義的搜索結果。
　　 系統中使用分層的任務模型和狀態(tài)圖來控制三維交互,易于運動狀態(tài)跟蹤,并及時做出反饋。動畫演示部分將行為描述模型進行解析,分層控制,使用線程來控制其演示。
　　 另外為減少教師工作量,設計

4、了半自動拆卸的功能,使用基于優(yōu)先約束的啟發(fā)式布局算法來實現三維零部件的有序布局展示,根據零部件的優(yōu)先約束關系由拓撲排序方法獲得拆卸順序,根據金角定位規(guī)則計算零部件可以放置的位置,然后將零部件拆卸并移動到相應的位置,移動過程中進行干涉檢查。
　　 本文采用OSG和C++編程語言實現裝備機件三維裝配培訓系統,具有控制靈活、裝配效果逼真、可擴展性良好的特點?；诒疚难芯砍晒_發(fā)出的裝配軟件,可降低裝備維修人員培訓成本,使培訓變得方便、