基于虚拟现实技术的锚杆钻机培训系统的研究

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1、分类号Ｘ学号１３０７２４０６１４７种而姿連疑种我乂營学位论文基于虚拟现实技术的猫杆钻机培训系统的研究作者杨凡指导教师姓名屈思聪教授刘道华教授．申请学位级别硕壬专业名称城制献其自动化论文提交日ｍｊｓｉｉＵ论女答縣日ｍ２０１６．６学位授予单位曲姿速綻种我乂嗦答辩委员会主席谦端止＾评阅人畜帝—ｉ＃＇－－：‘运声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人

2、或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。＇之处一申请学位论文与资料若有不实，本人承担切相关责任。〇．）心日期／《〇《论文作者签名：杨：本关于学位论文使用授权的说明、使用学位论文的规定：本人完全了解西安建筑科技大学有关保留，即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校、可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印缩印或者其它复制手段保存学位论文。（保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指导教师

3、签名：按日期：兴声声本人授权中＂国学术期刊（光盘＂版之）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关学位论文数据库中，并通过网络向化会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年／□两年／ＰＨ年Ｗ后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名：化指导教师签名：日期：＞／／‘《抑参退＾注户：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文基于虚拟现实技术的锚杆钻机培训系统的研究专业：机械制造及其自动化硕士生：杨凡指导教师：原思聪教授刘道华教授摘要本文以锚杆钻机为研究对象，基于虚拟现实技术，设

4、计并开发一款锚杆钻机培训系统。虚拟现实技术是集计算机图形学、三维动画技术、人机交互技术、实时数据监控技术以及传感器技术于一体的高新技术，借助其沉浸性、想象性和交互性等特点，使培训者可以完全置身于虚拟培训环境中，而且不受场地的影响。本文首先使用PRO/E6.0建立锚杆钻机的三维模型，并用3DSMAX软件绘制锚杆钻机的工作环境。通过PRO/E6.0与3DSMAX的结合使用，将锚杆钻机设置成一个整体，采用添加虚拟对象的方法重新定义运动节点，在不影响仿真效果的前提下有效降低了仿真的难度。其次，通过OSG及其LOD技术的有机结合实现对锚杆钻机虚拟培训系统的优化和管理。在运动仿真过程中，使用OSG::N

5、ode节点类下的OSG::NodeCallback更新回调参数指针命令，对锚杆钻机的运动进行实时监控。通过NodeVisitor类获取锚杆钻机运动的参数，然后使用apply方法对锚杆的节点保存，NodeVisitor类的对象遍布整个模型，每个被访问的节点调用其相应的apply()方法，以实现树形结构的层次有限遍布算法，从而实现节点的搜索，最终获得相应节点的运动参数。然后，将osgViewer和多个osg::camera结合使用，使培训者从不同的角度来观察虚拟场景，提高打孔精度的同时，降低在实际施工中可能遇到的危险。最后，将OSG和MFC结合起来创建锚杆钻机的交互式仿真平台，该平台可以通过各个

6、不同视角之间的快捷切换满足培训者的不同需求。关键词：锚杆钻机；虚拟培训系统；OSG；虚拟现实技术；培训论文类型：应用研究西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchontheJumbolterTrainingSystemBasedonVirtualRealityTechnologySpecialty:MechanicalManufactureandAutomationName:YangFanInstructor:Prof.YuanSi-congProf.LiuDao-huaABSTRACTThispaperdesignsanddevelopsajumboltertrainingsystemb

7、asedonvirtualrealitytechnologywiththeanchordrillingmachineastheresearchobject.Virtualrealitytechnologyisahigh-technologywhichintegratethecomputergraphics,computersimulationtechnology,virtualsimulationtechno