本文關(guān)鍵詞：汽車虛擬裝配系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：虛擬裝配技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的研究已經(jīng)非常廣泛,在工業(yè)界,對虛擬裝配的應(yīng)用也很普遍,構(gòu)建虛擬裝配平臺對于我國工業(yè)的快速發(fā)展很有必要。本文為了開發(fā)一套完整的汽車虛擬裝配系統(tǒng),主要研究了系統(tǒng)開發(fā)中用到的裝配序列規(guī)劃方法和碰撞檢測技術(shù),并利用這兩個關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個汽車虛擬裝配系統(tǒng),完成了虛擬裝配系統(tǒng)的開發(fā)和發(fā)布。首先,闡述了傳統(tǒng)虛擬裝配系統(tǒng)的原理以及存在的問題,從軟件和硬件方面分別對系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境構(gòu)成進(jìn)行了陳列,通過分析目前虛擬裝配的問題從而得出本文系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和系統(tǒng)框架,確定了汽車虛擬裝配平臺的總體設(shè)計(jì)方案。引出該系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)軟件,選用Unity3d平臺和visual stdio 2015進(jìn)行系統(tǒng)軟件的開發(fā)。其次,對于汽車虛擬裝配系統(tǒng)中的裝配序列規(guī)劃技術(shù),本文使用并介紹了改進(jìn)的自適應(yīng)蟻群算法,生成汽車零部件虛擬裝配序列。通過實(shí)例分析證明自適應(yīng)蟻群算法滿足裝配序列評價指標(biāo),能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車零部件最優(yōu)裝配序列的生成和規(guī)劃。再次,對于汽車虛擬裝配系統(tǒng)中的碰撞檢測問題,在分析傳統(tǒng)包圍盒算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了基于Sphere和k-Dops的混合包圍盒算法,從混合盒樹的建立和更新上進(jìn)行了改進(jìn)。并通過相關(guān)的碰撞檢測實(shí)驗(yàn),證明混合包圍盒算法能夠達(dá)到對剛性零件之間進(jìn)行實(shí)時碰撞檢測的效果,尤其在處理對復(fù)雜環(huán)境的檢測時性能能夠得到充分展現(xiàn),對系統(tǒng)的合理準(zhǔn)確裝配起到了作用,大大提高了虛擬環(huán)境中的碰撞檢測效率。最后,綜合需求分析和框架設(shè)計(jì)等信息,規(guī)劃了本系統(tǒng)的開發(fā)流程,進(jìn)行功能設(shè)計(jì),通過unity 3d和C#程序結(jié)合設(shè)計(jì)并開發(fā)出虛擬裝配平臺,并最終將實(shí)現(xiàn)的汽車虛擬裝配系統(tǒng)通過Unity3d發(fā)布到Windows平臺上。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.9;U466

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1301797