本文關鍵詞：集成工具工裝的三維裝配仿真場景構(gòu)建系統(tǒng)

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【摘要】：三維裝配場景的快速構(gòu)建是虛擬裝配過程仿真的一個重要基礎,單一產(chǎn)品構(gòu)建的裝配場景已經(jīng)不能滿足日漸豐富的場景數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)字化工廠的實際需求,本文對場景布局主要的關鍵技術開展了深入的研究,設計并開發(fā)了集成產(chǎn)品、工具、工裝三維裝配仿真場景布局系統(tǒng)。針對虛擬環(huán)境下裝配模型的信息完整性和模型數(shù)據(jù)的易管理性,本文采用具有裝配特征的數(shù)據(jù)模型,通過三維CAD軟件二次開發(fā)得到裝配體中的零件的結(jié)構(gòu)信息和位姿信息,重新組織場景對象的結(jié)構(gòu),建立層次化的樹形結(jié)構(gòu),同時將裝配特征與零件、工具、工裝、產(chǎn)品互相關聯(lián)。為了達到產(chǎn)品、工具、工裝在三維裝配場景中相互位置的精確定位與布局,本文全面的分析了ACIS(三維幾何造型引擎)中B-rep結(jié)構(gòu)(邊界模型表示法)的拓撲屬性,對常見的位姿關系進行了分類,并對每種位姿關系所涉及的裝配特征進行了拓撲解析,得到特征元素的數(shù)學表達式。為了快速的構(gòu)建裝配場景,本文詳細地分析了三維裝配場景中射線檢測碰撞的算法,從而能夠在三維裝配場景中拾取場景對象,根據(jù)場景對象的層次模型結(jié)構(gòu)能實時拾取這些對象的裝配特征。根據(jù)裝配特征解析的幾何數(shù)據(jù),生成位姿信息矩陣,最后更新場景對象的位姿信息。為了滿足場景布局易于修改、便于與裝配仿真驗證系統(tǒng)相交互的實際需求。本文采用XML語言所編寫的三維場景文件將用于三維裝配仿真驗證系統(tǒng)并進行驗證與應用。最后本文基于HOOPS/ACIS的開發(fā)包和Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境,開發(fā)了集成產(chǎn)品、工具、工裝的三維裝配仿真場景布局系統(tǒng)以驗證本文方法的實用性和有效性。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG95;TP391.9

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本文編號：1267043