【摘要】：虛擬現(xiàn)實以其“可視化”的技術特點能夠較完整的表達現(xiàn)實中人無法直接感知的物理特性,這一特性可用于加速大型復雜產(chǎn)品的設計制造過程；基于虛擬現(xiàn)實的數(shù)字樣機與物理機交互,能使存在于虛擬環(huán)境中的虛擬對象與現(xiàn)實世界中的物理對象之間產(chǎn)生直接相關的互動和控制,在增加沉浸效果的同時,能夠大大降低相關領域的運營成本、提高生產(chǎn)效率。 本文受國家科技支撐計劃“大型全斷面掘進機數(shù)字樣機關鍵技術研究”項目(2007BAF09801)的子課題“全斷面掘進機數(shù)字樣機關鍵技術研究”、教育部重點資助項目基于cscw遠程控制的機械裝備協(xié)同設計技術研究(105057)和高等學校博士學科點專項科研基金項目“Web環(huán)境下數(shù)控機床協(xié)同設計及虛擬樣機研究”(20060145017),基于虛擬制造系統(tǒng)進行了基于數(shù)字樣機的仿真技術和交互技術兩方面研究,其主要內(nèi)容如下： (1)基于Onyx4可視化系統(tǒng)構建了數(shù)字樣機展示系統(tǒng)。并在此基礎上實現(xiàn)了某泥水平衡全斷面掘進機的功能展示,驗證了系統(tǒng)的可靠性。 (2)建立了某泥水平衡全斷面掘進機的三維模型,研究了轉(zhuǎn)換方法并基于OpenGL Performer開發(fā)包實現(xiàn)了盾構機的裝配過程展示和功能仿真。結果證明程序能夠為盾構機功能展示和方案評估提供較大幫助。 (3)基于人體骨架模型設計了一種自然交互方法并構建了交互系統(tǒng)結構,實現(xiàn)了骨架模型的運動功能,為研究數(shù)字樣機與物理機交互打下基礎。 (4)在雙中心投影法的基礎上提出了能夠降低視覺融合困難的可變位差主動立體顯示方法,設計了接口,基于Performer和C語言編制了程序,驗證了該方法的有效性。 (5)提出了基于虛擬現(xiàn)實的數(shù)字樣機與物理機交互方法并設計了系統(tǒng)框架,構建了帶有底盤和機械臂的機器人,研究了底盤和機械臂運動定位的方法,并進行了底盤和機械臂的運動定位實驗,驗證了理論的可行性。 (6)基于前文設計了數(shù)字樣機與物理機交互系統(tǒng)平臺結構,研究了利用Arduino和舵機控制器等構建交互平臺的方法,基于C語言和Virtools編制了程序,進行了機械臂搬運物體的交互實驗,驗證了本文提出方法的可行性。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH16

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 張鵬海;基于虛擬現(xiàn)實技術的空區(qū)圍巖穩(wěn)定性評價[D];東北大學;2011年

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本文編號：2692164