基于VRML的虚拟装配系统的研究和开发.pdf

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1、基于VRML的虚拟装配系统的研究和开发ResearchonVirtualAssemblySystemBasedonVRML2011年4月r—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————．fIYPllIJ11881rlrlflllrJIfll6flJ17IIlllf9llfll攀合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审

2、查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：储吻合肥通用机械研究院高级工程师导师：副教授学大匕-=刈工田L且&口彳～彭晃≈委．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金匿工业盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：榔签字

3、日期．驯，年辟膦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金壁王业太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金8巴王些太皇L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名．何新华签字日期：20ff年尹月留日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签签字日电话：邮编：基于VRML的虚拟装配系统的研究和开发摘要

4、装配是产品生命周期中的一个重要环节，并且已经成为影响产品开发周期、生产成本、质量、性能的重要因素。传统的装配设计是一种自底向上的设计过程即先设计并制造出各个零件，然后按装配关系装配起来形成一个装配体。而虚拟装配技术是在传统装配设计技术的基础上，出现的新思路和新方法，具有重要的理论研究价值和实际意义。通过建立产品的三维装配模型，对产品的装配过程进行动态仿真，对仿真结果进行有效的分析，可提前发现产品在装配过程中的问题，及时进行改进，最终完成产品的数字化虚拟装配。虚拟装配在缩短产品的开发周期、降低企业生产成本、提高

5、产品质量和性能、增强企业市场竞争力等各方面发挥了重要的作用。本文对虚拟装配的理论、装配思想以及机械产品虚拟装配的关键技术等方面进行了研究，包括虚拟建模工具的选择、零件的三维建模方法、模型优化方法、装配路径规划、碰撞干涉检测等方面。着重对虚拟装配过程中，零部件在装配空间中的装配／拆卸运动表示形式和运动位姿变换进行了深入的研究，提出了12元状态变量组来表示零部件的装配／拆卸运动过程。12元组能更加细致地描述装配件在不同时间段的动态过程，从而进一步对装配过程进行细化描述。同时，提出了一种逐步细化的快速碰撞干涉检测算

6、法，提高了零部件碰撞检测效率。在此基础上，利用VRML的交互扩展功能，结合高级编程语言JAVA，构建了具有交互功能的虚拟装配系统。在此系统下，用户可以对装配零部件进行实时的动态交互操作，并完成零部件的装配。最后，以减速器为实例进行实际的虚拟装配过程，验证了虚拟装配系统的可行性和有效性。关键词：虚拟装配：VRML：12元组；碰撞检测；减速器ResearchonVirtualAssemblySystemBasedonVRMLABSTRACTAssemblydesignwasanimportantstageinpr

7、oductlifeprocess，anditexertedsignificanceinfluencesondevelopmentcycle，productioncost，qualityandfunction．Thetraditionalassemblydesignwasabottom-updesignprocess．Anassemblybodywasformedaccordingtotheassemblyrelationsaftereachpartwasfinished．Virtualassemblytech

8、nologywhichwasdevelopedonthebasisofthetraditionalassemblydesignwasanewthoughtandnewmethodofassemblingdesigning．Virtualassemblytechnologyhadveryimportanttheoreticalvalueandpracticalsignificance．Throughb