基于手勢交互的虛擬拆裝系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成熟，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，研究人員已經(jīng)開發(fā)出多種不同行業(yè)的虛擬環(huán)境。在機械產(chǎn)品的設(shè)計中，為了便于裝配和維修人員檢查產(chǎn)品性能，開發(fā)了一種虛擬設(shè)計環(huán)境，設(shè)計人員不僅可以了解產(chǎn)品的拆裝和拆卸路徑及所需的空間，還可以進行產(chǎn)品拆裝和拆卸的操作。二十一世紀在美國制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的文件中提到，將基于虛擬環(huán)境的虛擬設(shè)計和虛擬仿真技術(shù)置于很高的戰(zhàn)略地位，成為制造領(lǐng)域四大關(guān)鍵技術(shù)之一。建模與仿真技術(shù)是在產(chǎn)品制造業(yè)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)可以提

2、高生產(chǎn)過程，縮短市場反應(yīng)時間，降低產(chǎn)品成本等，有著非常重要的作用[1]。
　　在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，人機交互技術(shù)是實現(xiàn)虛擬環(huán)境沉浸性和真實性的重要紐帶。它不同于傳統(tǒng)的WIMP交互方式，可以在虛擬環(huán)境中可實現(xiàn)多通道交互手段和六自由度輸入設(shè)備的交互方式。由于自由度的增加，三維交互變得復(fù)雜，使得人機交互技術(shù)具有較高的研究價值。
　　本文主要搭建了一個基于手勢交互的虛擬拆裝的系統(tǒng)環(huán)境，目的在于擴展人的認知能力與感知能力，建立和諧的人機環(huán)

3、境，并在大的裝配場景環(huán)境中，充分享受沉浸式的人機交互。主要研究的內(nèi)容如下:
　　(1)建立了一個沉浸式虛擬拆裝系統(tǒng)環(huán)境，同時設(shè)計了拆裝交互方式。分析研究了應(yīng)用虛擬鼠標模擬三維零部件拾取的原理，從宏觀上描述了虛擬裝配系統(tǒng)中場景節(jié)點的組織方式，以及碰撞檢測原理;從微觀上深入研究了拆裝過程中的關(guān)鍵技術(shù)——碰撞檢測技術(shù)。最后詳細地分析“可拆卸即可裝配”的路徑仿真原理，并做了相關(guān)設(shè)計和應(yīng)用。
　　(2)通過微軟的Kinect交互設(shè)備，