基于Virtools的机械装备虚拟拆卸系统研究.pdf

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1、虚拟制造技术现代制造工程(ModemM锄ufact耐ngEn舀ne商ng)2015年第1期基于Virtools的机械装备虚拟拆卸系统研究陈浩，张桂香，张庆洪(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082)摘要：针对机械产品研发阶段及生产培训阶段存在的实物拆卸繁琐、周期长及成本高的问题，提出一种基于Virtools虚拟现实平台的机械装备拆卸新技术。采用cAD技术构建拆卸对象、工具模型及拆卸场景；利用虚拟现实平台vinools的BuildingBlocks(BB)行为模块及VsL编程语言综合编程的方法进行系统设

2、计，实现虚拟场景的优化、虚拟拆卸工艺流程的控制和拆卸对象的碰撞检测等关键技术；最后利用搭建的虚拟拆卸系统对某款变速箱进行实例开发，验证系统平台的可行性。关键词：虚拟拆卸；cAD技术；场景优化；拆卸工艺控制；碰撞检测中图分类号：粥91．7文献标志码：A文章编号：167l_3133(2015)0l—0030—06virtualm锄。吼ting稍thphysicale骶ctsb躐donvirtoolsplatfomChenHao，ZhangGuixiang，ZhangQinghong(TheStateKeyLaboratoryo

3、fAdv锄cedDes咖andMan山cturingforVehicleBody，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Anewvirtualdisassemblingrealizationtechn0109yofmechanicalequipment，basedonvinualrealitysimulationtechn01一ogy，wasputf0Ⅲardtosettletheissues0fcomplicateddisassembling，longcycle锄dh

4、igIlcostduringtIlepmductdevelopmentphaseandthetrainingphase．TheCADtechnologywasusedtoconstnJctthemodeisofdisassemblingobjects，tools，andscene．Thedisassemblingsystemkeytechnolo舀essuchasoptimizationofvirtualscene，control0fvirtualdisassemblypmcess，andcolli—siondetecti

5、on《objectswere他alized，usingBuildingBkks(BB)andVsLpro灿ingl粕guageofvi咖al他alitytoolV*lools。Therelativesimulationtestforacertainkindofgearb()xwase删edoninthevirtualdisman￡lingsystem，andverifiedtllefeasibilityofthesystemplaⅡjm．K姆words：virtualdismounting；CADtechnolog)r；s

6、ceneoptimization；con州ofvirtualdisassemblyprocess；collisiondetectionO引言虚拟拆卸是按零件模型的约束关系，根据产品设计的形状特性、精度特性，模拟产品三维拆卸的过程，它允许拆卸操作人员以交互方式控制产品的三维真实模拟拆卸过程，以检验产品的可拆卸性；通过计算机对零／部件拆卸过程的仿真模拟，克服实物验证的滞后性，可以极大地缩短开发周期，节约开发成本，预测装配作业中可能出现的问题¨J。在对拆卸操作人员进行培训时，也会较好地解决训练场地受限、装备数量过少、装备损耗和培

7、训费用过高等问题旧J。本文将虚拟现实仿真技术应用于机械装备的拆卸过程，提出一种cAD建模联合Virtools虚拟现实技术的机械产品虚拟拆卸系统实现方法，设计了虚拟拆卸系统开发流程，解决了虚拟拆卸平台设计中的关键30技术问题；并且以某款变速箱为例进行Virtools中虚拟拆卸系统的研究，拆卸结果表明，虚拟拆卸平台不仅可以节约产品的研发成本，缩短拆卸培训周期，而且场景逼真，沉浸感及交互性较强。1虚拟拆卸系统的总体设计1．1虚拟拆卸场景及对象的构建Virt00ls是功能强大的虚拟现实制作软件，交互性强，采用模块化编程技术，可支持

8、VsL、sDK编程(结合c++编程)方法，方便灵活。但Virtools不便于在内部创建3D模型并搭建虚拟场景，而擅于从外部导入各种格式的3D模型，还有3D图形、音效等其他资源来搭建逼真的虚拟场景∞j。本文采用机械三维软件solidworks进行建模，包括构建装备模型、工具模型等。通过其自带的导出接陈浩，