基于虚拟现实的动车组虚拟检修仿真研究

在我国高速动车组迅速发展的背景下,针对传统动车组检修培训成本高、效率低、周期长等问题,提出了虚拟检修视点模拟方法和改进的漫游碰撞检测算法模拟动车组检视检修,采用关键帧插值方法模拟检修拆装过程,开发和实现了基于虚拟现实技术的动车组虚拟检修培训系统。系统测试结果表明系统设计的可行性,能够满足检修人员在虚拟检修环境中目测和拆装仿真的要求,使虚拟检修仿真效果更加逼真,为提高动车组检修技术培训效率提供有效工具。     

基于改进RRT*算法的机械臂路径规划研究

针对机械臂避障的难题,采用圆柱体包络法进行碰撞检测和RRT~*的改进算法进行路径搜索,规划出一条能够避免与已知障碍物碰撞,并且路径长度和规划时间较为优化的路径。RRT~*在原有RRT(快速随机树)基础上改进了父节点选择的方式,加入代价函数保证解的渐进最优性。在RRT~*基础上引入目标引力,减少路径搜索的随机性。同时,提出自适应步长避免陷入局部最优。在MATLAB平台上进行了RRT~*、RRT-connect及改进的RRT~*搜索算法的比较研究。结果表明,改进后的RRT~*算法在规划时间上和RRT-connect相近,在规划路径的长度上和RRT~*相近,同时具备时间和路径上的优势。以某品牌型号为WY700-1的机械臂进行了实验验证,结果表明,改进后的RRT~*搜索算法具备有效性和优越性。     

分布式交互技术在虚拟培训中的研究与应用

生活中大量虚拟培训系统仅适用于单人培训使用,难以满足那些需要人与人之间进行协调完成的工作的培训要求,文中提出一种适用于虚拟培训的分布式交互技术应用方法,对互操作性,分布性以及时空一致性等问题进行分析比较,目的是为了满足多人在同一虚拟场景中进行模拟培训操作的要求。最后以传统模拟驾驶器为试验对象,建立一个可供异地多用户同时参与实时交互、协同工作的分布式虚拟环境。实验结果表明,分布式交互技术应用于虚拟培训中,能够弥补传统虚拟培训系统的不足,提高人们协同工作的能力。     

碰撞检测算法在三维游戏设计中的应用与研究

完美的3D游戏体验是游戏制作者与玩家所共同追求的,它不仅指的是游戏场景的华丽绚烂,游戏情节的跌宕起伏;还要看它虚拟现实的功能有多强。而这其中最需要解决的一个很重要的问题就是在游戏场景中虚拟物体之间相交碰撞的检测和处理,检测处理的精确性、实时性将直接决定一款游戏的在游戏情节的实现上是否合理以及虚拟现实的仿真程度如何。本文将重点阐述作者在三维游戏设计中关于碰撞检测技术应用研究的一些想法。     

多机器人体间动态碰撞检测方法仿真研究

当前多结合包围求碰撞检测法、Average-Case法、K-DOPs法等实现多机器人体间动态碰撞的检测,均存在寻优性能较差、检测效率较低的问题。为此提出一种基于动态粒子群的多机器人体间动态碰撞检测方法。采用OBB层次包围盒方法,缩小多机器人之间需要动态碰撞检测的区域,同时把动态碰撞检测问题转换为物体特征对间距离机制的非线性优化问题,进而构建层次拓扑框架进行局部碰撞检测,将机器人体引入到粒子群算法中建立混合进化算法,找到动态碰撞检测的最优解,实现多机器人体间动态碰撞检测。仿真结果证明,所提方法的检测效率高达96%,且具有较高的寻优性能。     

飞机插配零部件数字化装配碰撞检测研究

现有大多数碰撞检测方法仅能通过包围盒检测出发生碰撞的零部件,无法给出具体干涉量实现精确检测。飞机部件点云数据在CATIA中进行装配和碰撞检测,可以提前发现配合问题指导后续装配,大幅提高飞机生产效率。鉴于此提出一种飞机插配部件装配的碰撞检测方法。首先对零部件装配特征进行特征识别及坐标转换,利用包围盒法确定移动部件运动过程中的初步干涉关系,再用三维求交法计算出移动部件与固定部件的精确渗透深度,给出干涉分布。最后通过CAA二次开发展示了该方法的有效性。     

BIM技术在建筑给排水设计中的应用

结合江西师范大学附属中学滨江校区项目办公楼设计,阐述BIM技术在建筑给排水设计可视化模拟、协同设计、管线综合、碰撞检测中的应用,指出该技术在现阶段应用存在的问题,并对该技术的应用前景进行展望。