XPS板材生产线虚拟装配平台的研发

摘要

虚拟现实技术是一种模拟人类视觉、听觉、力觉、触觉等感知行为的高度逼真的人机交互技术，涉及到数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人机接口技术、计算机仿真技术及传感器技术等多项信息技术的交叉学科。利用虚拟现实技术可以对产品性能进行模拟，从而使设计者们可以对产品提前试用与感知，并对产品的装配等各个生产过程进行预测，以达到节省资源，降低成本，提高产品生产效率的目的。 XPS板材，学名为挤塑式聚苯乙烯绝热保温板，具有优越的隔热保温性和抗湿防潮性，是一种被广泛应用于墙体、道路、铁路等方面的建筑材料。其生产线设备主要包括混料系统、挤出机、定型板机、定型牵引辊机、冷却架、牵引去边机、长度定型切割机等部分。 本课题依托某环保材料有限公司的XPS板材生产线，通过现场测绘、实体建模，之后运用虚拟现实软件Cult3D、VRP和HTML编程语言开发出一套该生产线的虚拟装配平台，通过逼真的动画演示和实时控制，较为真实的反映了生产线中各机件的内部结构，让客户更直观的了解产品生产设备，掌握企业的产品信息，帮助企业充分展示、推广产品和降低成本，提高企业的竞争力。此外，该平台还可以用来对新员工进行培训，具有较高的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 虚拟现实技术的国内外研究概况

1．1．1 国外的研究概况与发展动态

1．1．2 国内的研究概况与发展动态

1．2 课题的来源和研究意义

1．3 课题研究的主要内容和创新点

1．3．1 课题的主要内容

1．3．2 课题重点解决的问题

1．3．3 课题的创新点

1．4 课题的主要研究成果

1．5 本章小结

第2章 XPS板材生产线简介

2．1 XPS板材的生产过程

2．2 XPS板材生产线的组成

2．2．1 生产线各部分的结构及工作原理

2．3 本章总结

第3章 XPS板材生产线的测绘及建模

3．1 XPS板材生产线的现场测绘

3．2 模型的建立

3．2．1 三维建模软件的选择

3．2．2 生产线三维模型建立

3．3 本章小结

第4章 XPS板材生产线虚拟装配平台的总体设计

4．1 XPS板材虚拟装配平台的设计原则

4．2 XPS板材虚拟装配平台的功能设计

4．3 XPS板材虚拟装配平台的界面设计

4．4 XPS板材虚拟装配平台开发工具的选择

4．5 Cult3D与VR Platform简介

4．5．1 Cult3D软件介绍

4．5．2 VRP软件的介绍

4．6 本章小结

第5章 XPS板材虚拟装配平台的开发

5．1 软件间的数据通讯

5．2 三维模型的优化处理

5．3 装配过程中零件位姿变化的描述

5．4 虚拟装配中的碰撞检测

5．4．1 包围盒检测

5．4．2 包围体的层次划分

5．4．3 碰撞的精确检测

5．5 Cult3D技术的应用

5．6 VRP技术的应用

5．6．1 手动实时装配

5．6．2 滑块控制装配

5．7 平台界面的开发

5．7．1 HTML语言结构

5．7．2 HTML文件的嵌入

5．8 XPS板材生产线虚拟装配平台

5．8．1 XPS板材虚拟装配平台主界面

5．8．2 XPS板材虚拟装配平台的特色

5．8．3 XPS板材虚拟装配平台的应用方法

5．8．4 XPS板材虚拟装配平台的运行环境

5．9 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果