基于Pro/E的虚拟拆装系统

为实现快速、有效、低成本的部队维修训练,通过分析虚拟拆装系统的需求,构建基于Pro/E的虚拟拆装系统,其中包括I/O设备、虚拟拆装环境管理、数据库和性能测试模块,给出与I/O设备交互、虚拟拆装环境管理等系统实现的关键技术,通过Pro/E二次开发验证该系统的可行性和有效性。     

设备拆装混合现实系统中的拆装逻辑设计

针对机械部件在拆装过程中存在设备投资大、损耗程度高、危险性大、拆装效率低等问题,本文采用混合现实技术,设计出一套虚拟拆装系统.其中,拆装逻辑是拆装系统的核心,拆装系统的通用性取决于拆装逻辑的设计.为了解决虚拟拆装系统通用性差的问题,本文通过对常见机械模型的连接方式和装配关系进行分析和总结,设计出一种基于图遍历算法的数据结构来表达各个模型的逻辑关系,并针对特种阀门、六关节机械臂等设备的拆装进行实验.实验结果表明:该拆装逻辑解决了拆装顺序的可定义和通用性等问题,能够对模型部件按工艺流程进行虚拟拆解和装配,最终实现虚拟拆装系统的通用性.     

基于PERT图的虚拟拆装过程建模

提出了使用PERT图来建立虚拟拆装过程模型的方法,根据零件之间的约束关系构造PERT图及其对应的依赖矩阵,并且能够根据它来指导虚拟拆装训练过程的实施.所提供的方法在对某设备的虚拟维修中得到了验证.     

用于虚拟拆装的力反馈方法

研究虚拟拆装系统中,为增强用户的沉浸感,会引入力反馈设备,但目前力反馈设备价格昂贵,同时力反馈算法也不成熟导致了力反馈的引入无法商用和推广。使用力反馈操纵杆作为力反馈设备,对虚拟拆装中常见的结构约束关系进行分析,并对约束关系变化产生的力反馈进行建模和实验实现。结果表明在精度要求不高的拆装场合,力反馈方法能够给操作人员带来直观、真实的力觉操纵感受,同时由于力反馈操纵杆价格低廉,适于推广使用。     

基于Kinect的民族弓弦乐器虚拟演奏系统

利用Kinect相机结合增强现实技术和手势识别方法设计并实现了一个弓弦乐器虚拟演奏系统——以二胡为例.将Kinect获取的现实场景和虚拟乐器融合在一起绘制成增强现实场景.通过Kinect得到的深度数据和贝叶斯肤色模型将用户的左手分割出来,并再次绘制在增强图像上形成新的图像,从而解决虚拟演奏场景中的虚实遮挡问题.利用基于反向动力学和马尔可夫模型的三维虚拟手势拟合方法,对演奏过程中的左手手势进行识别,并结合右手的运动状态完成乐器的虚拟演奏.     

虚拟拆装中基于自由度约束的改进方法研究

针对传统的虚拟拆装方法难以精确全面地完成零部件拆装问题,提出一种基于自由度约束的改进方法。介绍基本的拆装约束关系,并对改进拆装方法进行分析,最后对该方法进行仿真验证。该方法充分利用了零部件的几何约束,并结合它们的物理信息进行拆装求解;同时可以不断修正所记录的相应拆装体的运动自由度,并通过自由度求出拆装体的转换矩阵,实现零部件的精确定位。     

基于3DS MAX与Virtools的换热器虚拟交互式拆装实验平台开发

Virtools工具结合其它工程图形软件开发"换热器虚拟交互式拆装实验平台",具有高效、交互、便捷、现场三维实时性强等特点,优于传统仿真开发方法。以"固定管板式换热器虚拟交互式拆装试验平台"的仿真开发为例,叙述开发该仿真平台的具体步骤。对实验平台综合开发中的流程规划设计、控制模块编写、初始坐标获取、分解坐标获取、恢复状态、整合发布进行了重点描述。     

基于循环迭代的飞机虚拟拆装过程建模方法

将循环迭代法应用于飞机虚拟拆装,研究飞机的拆装过程,提出一种基于循环迭代的虚拟拆装过程建模方法。结合飞机拆装过程动态循环的特性和虚拟人拆装行为并行相似的特点,建立虚拟人拆装行为参数化模型,规范虚拟人拆装行为的统一表达;在此基础上,分析虚拟人与部件的交互关系,构造虚拟人拆装行为、拆装次序、部件状态之间的迭代函数,建立虚拟拆装过程模型,实现虚拟人拆装行为的参数化描述和部件拆装过程的表达。以分布式虚拟维修训练平台中的集中故障显示接口组件拆装为例,对该方法进行仿真验证和比对,结果表明,以虚拟人拆装行为变化表示的部件状态变化使部件的拆装更易于表达,拆装训练效率有所提高。     

增强现实系统中基于先验知识的虚拟抓取识别

为了实现增强现实系统中抓取动作的识别,针对传统方法实时性不强、容易产生误判的不足,提出了基于先验知识的虚拟抓取识别算法.通过对大量实验数据的分析,提取关键数据进行处理并完成决策树的构建,通过基于一种数据拟合的碰撞检测方法,真正实现了真实手对虚拟对象的抓取识别.实验结果表明:该算法识别率高、实时性好、交互自然真实,较好地...     

利用Quest3D实现虚拟拆装的编程方法

现阶段对于船用设备的拆装考核,都是针对实物进行拆卸操作,而在计算机平台上实现这些却并不多见。这里介绍一种在Quest3D上实现的方法,面临的问题是,怎样通过编程实现一步步的拆装操作,拆卸的先后逻辑顺序如何控制,以及工具的动作,被拆卸部件的动作等的控制。该文主要以船用二级空气压缩机为例,介绍利用Quest3D实现虚拟拆装的编程方法。     

基于灾害仿真的虚拟应急演练系统

基于虚拟现实技术的虚拟应急演练有着广泛的应用,但现有演练系统往往缺少对灾害场景的有效仿真,以及预案支撑下的完整系统框架.针对上述问题,该文首先提出了一种面向应急演练的仿真系统VEDSimu,解决了实体间消息高效传输、大规模仿真模型计算问题;并基于VEDSimu开发预案脚本系统、预案推理机、考核评价以及虚拟现实客户端等其他模块,构建虚拟应急演练系统VEDSys.最后,结合VEDSys在实际企业虚拟消防演练中的应用,验证了系统的可行性、高效性与可扩展性.     

虚拟环境中基于约束动态解除的产品拆卸技术研究

虚拟拆卸是验证产品可拆卸性与可维护性、确定产品装配序列的有效手段．提出虚拟拆卸过程中配合约束的自动解除方法．随着拆卸过程的递进，根据设计者的交互意图，适时取消零件所受的配合约束．实现了虚拟拆卸过程中零件的约束运动，将运动传感器检测到的设计者手的实际运动映射到虚拟环境中零件的可自由运动空间，以有效地支持虚拟环境中交互拆卸的完成．相关方法在虚拟设计与装配原型系统的研究与开发中得到实现．     

基于力反馈的虚拟拆卸系统关键技术研究

在虚拟拆装系统的研制过程中,一般要求设计的系统具有尽可能好的“沉 浸感”,除了给用户良好的视觉感受外,应尽可能多的增加其它感官感受,例如触觉等。因 此,对于力/触觉反馈的研究就变得尤为重要。该文在对PHANTOM Omni 力反馈装置工作 原理分析的基础上,运用VC++与OSG 相结合,实现了虚拟物体的拾取和交互式移动,针 对典型机械装备,开发了基于力反馈的交互式虚拟拆卸系统。使维修人员对机械产品和维修 场景产生最直接的感受与真实的操作体验,提高维修人员的维修质量和效率,降低训练成本。     

基于主变起火应急演练的虚拟现实培训系统

为提高火灾应急演练的训练能力,提出基于主变起火应急演练的虚拟现实培训方法。在3D虚拟现实视景模型下计算起火环境的单尺度特征参数,并根据参数结果构建图像输出模型,结合主变起火应急演练模糊控制方法进行虚拟现实培训的三维重构,实现主变起火应急演练虚拟现实培训的控制,在虚拟现实系统中进行主变起火应急演练的视景重构,在视点位置中进行主变起火应急演练的3D虚拟现实模拟,实现基于主变起火应急演练的虚拟现实培训设计。仿真结果表明,采用该方法进行虚拟现实培训系统设计的帧渲染速度快、特征配准率高。     

基于虚拟现实技术的车床仿真系统

基于开发CA6132型车床虚拟教学软件的目的,采用了虚拟仿真的方法,开发了带有虚拟现实特征的车床教学系统软件.提出了虚拟车床开发的一般流程,阐述了矫正图像的立面分割技术,开发了基于Unity3D引擎软件的虚拟车床仿真系统,解释了虚拟现实的基本原理,建立了CA6132型车床的三维模型,提出了在Unity3D下车床加工的仿真方法,开发了基于虚拟现实设备zSpace虚拟现实车床仿真系统,提出了虚拟现实的场景交互方式,降低了实际车床操作的危险.     

基于Unity3D 的减速器虚拟拆装实验

Unity3D 作为一个功能强大且具有良好的跨平台特性的三维引擎,在构建交互式 的虚拟场景方面具有极大的应用空间,将其应用于教学,具有重要的现实意义。鉴于此,通过 对减速器的基本构造和结构进行分析,在研究Unity3D 构建三维交互式虚拟场景的方法和关键 技术的基础上,以几类典型的减速器为例,构建了减速器虚拟拆装实验,可发布为多平台运行, 其中,基于移动平台独立运行的APP,无需网络支持,更加便捷,应用更为广泛,在结构认知、 产品拆装、课程设计等教学和实践环节中取得了良好的教学效果。     

桌面式虚拟现实维修训练系统的研究与应用

计算机虚拟现实技术提供一个具有直观感和沉浸感的人机界面,可作为一种用于维修训练的有效工具,但目前的相关研究主要针对沉浸式和增强型虚拟现实,开发成本高且应用性不强。该文提出一种面向对象的桌面式虚拟现实维修训练系统原型,利用面向对象的方法,将基于最优拆卸序列的维修模式运用到系统中。通过某型机械装置的虚拟拆卸,验证了该系统的有效性。     

基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真􀀁

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注．本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控及其仿真,首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究．