虚拟装配系统的技术与实现

本文实现了在JAVA3D场景中构建B/S模式的虚拟装配平台。分析了零件模型的三角片表示方法和数据存储方法,并在此基础上实现了基于三角片的碰撞检测方法,给出了一个应用实例。     

虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现

针对虚拟装配中碰撞检测的特殊要求，提出了一种基于包围盒与空间剖分法的两级碰撞检测算法HSDHBB。该算法首先用空间剖分法找出潜在的相交区域，然后用包围盒求得碰撞的三角面片对和精确的碰撞点。给出了层次包围盒树的构造方法和空间网格的剖分方法，在空间剖分中采用哈希表的数据结构加快检索速度。最后，在CATIA环境中实现了该算法，结果表明该算法能够满足虚拟装配系统的实时性和精确性的要求。     

虚拟装配环境中碰撞检测算法的研究综述与展望

虚拟装配系统可对机电产品进行装配仿真,生成装配顺序与装配轨迹,而碰撞检测技术正是对装配顺序与装配轨迹的正确性进行验证。把虚拟装配环境的碰撞检测算法归类为:基于时间域的碰撞检测算法、基于几何空间的碰撞检测算法、基于图像空间的碰撞检测算法。对这几类算法的研究现状进行了综述,根据研究现状分析了碰撞检测算法中存在的问题及研究难点,并对碰撞检测算法的研究趋势进行了展望。     

虚拟装配中基于精确模型的碰撞检测算法

针对目前虚拟装配中由多边形模型引起的碰撞检测准确性低的问题,提出一种考虑公差信息的精确碰撞检测算法.首先进行分层的多边形碰撞检测,获得发生碰撞的多边形;然后基于层次图像数据将发生碰撞的多边形映射到零件相应的几何上;再依据几何的公差信息计算碰撞阈值;最后根据碰撞阈值进行精确碰撞判定.实例验证结果表明,文中算法在保证虚拟装配系统实时性的同时,提高了碰撞检测的准确性.     

虚拟环境中的快速碰撞检测算法

该文在Lin-Canny算法的基础上,提出一种虚拟环境下三维实体的动态、实时碰撞检测算法,并应用于柔性制造仿真系统中以检查工作环境中物体间的干涉状况,应用结果表明该算法在物体结构较复杂或运动的连贯性不好的情况下仍有较好的性能。     

机器人路径规划中算法计时的实现

在VC 5.0的环境下实现了机器人路径规划算法的计时。该方法具有通用性,几乎可以毫无更改地应用于其他算法的计时中。其具体实现步骤如下:     

一种优化的机器人碰撞检测算法研究

提出了一种基于Vclip的优化碰撞检测算法,利用Vclip算法对AABB包围盒进行底层碰撞检测计算,用GPU的遮挡查询等特性进行三角形相交测试,以提高对虚拟物体进行碰撞检测的精确性与实时性。算法已成功应用于课题组自行研制的6自由度小型工业机器人的仿真控制系统中,实验结果表明,其算法具有高效、精确、实时性高等特点,能使控制系统对工业机器人的控制更为流畅。     

基于图像的快速碰撞检测算法

基于图像的碰撞检测算法是一类较新的碰撞检测方法，它有效地利用图形硬件的加速功能，以减轻CPU的负担，文中提出一种基于图像的快速碰撞检测算法，该算法在继承一般基于图像的碰撞检测算法优点的同时，不但能处理任意形状的多面体，而且具有更高效率，该算法主要采用对物体表面进行自动凸分解，将凸分解结果合理的组织成层次二叉树结构，以及绘制加速等技术，与相关算法的实验比较说明，该算法在性能上有较大的提高。     

飞机部件装配的路径规划算法研究与实现

同装配对象特殊、过程复杂,必须采用特殊的装配工艺方案。虚拟装配技术为飞机装配提供了可行的思路。装配路径规划是虚拟装配技术中的关键技术,是目前国内外相关领域研究的热点。本文在虚拟装配环境下飞机装配特点的讨论基础上,提出了一种基于装配体配合关系描述的装配路径规划算法,并在ＣＡＴＩＡ平台上进行了设计实现。     

一种快速的基于并行的碰撞检测算法

提出一种基于并行的碰撞检测算法。该算法主要采用并行算法中的分治策略建立环境中每个物体的平衡包围盒树,通过遍历每两棵包围盒树形成对一任务树的遍历,采用并行算法中的流水线技术,利用划分进程遍历任务树从而加速碰撞检测算法。该算法在进程中也应用了多线程技术,因而能运行于单处理机和多处理机上。     

机器人带未知负载条件下的碰撞检测算法

未知负载会增大机器人模型误差,对碰撞检测产生严重干扰,甚至导致算法失效.为此,本文提出了一种适用于机器人带负载工作情况的碰撞检测算法.首先,基于机器人广义动量设计具有带通滤波特性的新型力矩观测器,通过对机器人动力学频域特性进行分析,得到机器人动力学模型与关节运行速度对应的最大频率阈值,确定带通力矩观测器的参数.然后,利用带通力矩观测器对关节力矩信号进行滤波,提高碰撞检测算法对机器人模型误差的容忍度.最后,通过人与机器人交互实验进一步验证了该碰撞检测算法的有效性.实验结果表明,该算法与已有的算法相比具有更好的鲁棒性,可满足机器人带未知负载0～2 kg的工作需求.     

虚拟场景漫游系统的碰撞检测优化算法

基于三维层面的碰撞检测算法都比较复杂,还需要大量场景数据作支撑.本文针对虚拟场景漫游系统的特点,提出一种将三维碰撞简化到二维平面中的检测算法.实践表明:该算法能大大提高检测效率,也能很好地满足漫游系统的需要.     

曲线形套装路径规划算法研究

曲线形套装是一类非常复杂的产品装配过程,零件装配除了要顺着被套装零件曲线形移动还要配合调整自身的方位角才能到达目标,其路径规划问题难以沿用现有的装配路径规划方法。论文通过分析这类曲线形套装时的装配特征,在总结传统A搜索算法基础上,提出了一种能够自调整方位角的装配路径规划算法。在节点扩展中扩展位置和角度偏移量,并对传统A搜索算法加以改进,避免被套装零件局部凸凹变化引起搜索停滞不前和算法假失败情况。     

适用于移动设备的实时碰撞检测算法

针对移动设备性能低、屏幕小等缺陷,提出一种快速有效的碰撞检测和响应算法。该算法使用多层次碰撞检测和动态多分辨率网格划分的方法来减少碰撞检测的计算次数,提高了算法性能。在碰撞响应中,为了精确计算碰撞的交点以符合物体运动的物理规律,采用时间间隔二分查找算法来保证碰撞的计算精度和系统效率。为某公司设计的移动台球游戏的运行结果表明该算法具有较高的性能和良好的实时交互性,满足用户的需求。     

视频游戏中碰撞检测算法的选择

视频游戏效果必须在一定程度上符合客观世界的物理规律,其中,碰撞检测是游戏创作中不可回避的一个问题。目前在碰撞检测算法方面,已经有过一定的研究,但如何选择适合实际情况的碰撞检测算法还是一个值得研究的课题。为了展现逼真的游戏场景,必须采用适合的算法来进行物体之间的碰撞检测,从而增强游戏的真实感和沉浸度。     

未知环境下分布式多机器人避碰协作算法

针对多机器人协作问题,提出一种未知环境下分布式多机器人协作避碰算法。该算法基于分布式投标模型协调多机器人运动,改进过去算法的前提假设,综合考虑机器人的实际尺寸和传感误差,通过自适应设定投标时间,提高算法的效率,针对通信延时引起的信息不一致,采用按优先级顺序进行探测的方法。仿真实验验证了该算法的可行性。     

一种基于八叉树与流水线技术的快速碰撞检测算法

针对存在大量运动物体的虚拟环境,提出一种基于空间八叉树剖分与流水线技术的并行碰撞检测算法.通过八叉树剖分,把虚拟空间剖分成一系列的子空间,然后只对同一空间中的结点进行碰撞检测.对空间内的每个物体构建包围盒树,同一空间中的任意两棵包围盒树遍历构成任务树,把任务树中的任务分配给不同的进程进行碰撞检测,并采用流水线与多线程技...     

基于包围盒的碰撞检测算法研究

基于包围盒的碰撞检测算法是一类重要的碰撞检测算法。文章比较了几种常用的包围盒碰撞检测算法;给出了OBB包围盒的计算算法及其改进和修正算法;包围盒树的建立算法;包围盒的重叠测试和基于包围盒的碰撞检测算法;最后以OBB验证了该类算法的有效性,正确性和鲁棒性。