虚拟维修仿真理论与技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

虚拟维修仿真理论与技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　绪论1

1.1　虚拟现实的概念1

1.1.1 虚拟现实的定义1

1.1.2　虚拟现实的特征2

1.1.3　虚拟现实的类型3

1.1.4　虚拟现实系统的组成5

1.2　虚拟现实的发展历史与发展趋势7

1.2.1 虚拟现实的发展历史7

1.2.2　虚拟现实技术发展趋势9

1.3　虚拟现实技术在维修相关领域的应用及现状11

1.3.1 虚拟现实技术的主要应用领域11

1.3.2　虚拟现实技术在维修领域的应用及研究现状14

第2章　虚拟维修系统19

2.1　虚拟维修概述19

2.1.1 虚拟维修的定义19

2.1.2　虚拟维修的分类20

2.1.3　虚拟维修的特点22

2.1.4　虚拟维修及相关技术的关系23

2.2　虚拟维修系统26

2.2.1 虚拟维修系统的要求26

2.2.2　虚拟维修系统的一般结构27

2.2.3 以产品设计为中心的非沉浸式虚拟维修系统结构29

2.2.4 以产品设计为中心的沉浸式虚拟维修系统结构31

2.3　虚拟维修的关键技术33

2.3.1　虚拟维修主要技术领域33

2.3.2　虚拟维修关键技术35

2.3.3 虚拟维修对仿真技术的要求37

2.4　虚拟维修系统开发过程37

第3章　虚拟维修仿真的硬件与软件基础42

3.1　虚拟维修仿真的硬件42

3.1.1 概述42

3.1.2　虚拟现实机器43

3.1.3　三维位置跟踪器44

3.1.4　触觉、力觉反馈装置46

3.1.5　显示设备49

3.1.6　数据手套53

3.1.7 三维鼠标54

3.1.8　数据衣55

3.1.9　3D声音生成器56

3.2　虚拟维修仿真软件基础57

3.2.1 VRML57

3.2.2 WTK58

3.2.3 Envision58

3.2.4 Safework59

3.2.5 Jack59

3.3　虚拟场景的生成60

3.3.1 虚拟场景静态模型的建立60

3.3.2　虚拟场景动态模型的建立61

第4章　虚拟维修仿真中的交互技术63

4.1　概述63

4.1.1 概念63

4.1.2　人机交互技术的发展历程64

4.1.3　人机交互技术的主要研究领域65

4.1.4　虚拟维修仿真中交互技术的研究方法69

4.2　行进71

4.2.1 常用交互技术71

4.2.2　行进的结构划分75

4.2.3　性能评价指标77

4.2.4 外部因素78

4.3　选择和操纵79

4.3.1　操纵方法79

4.3.2 常用的交互技术80

4.3.3　任务的结构划分82

4.3.4　性能评价指标82

4.3.5 外部因素84

4.4　交互技术的评价85

4.4.1 性能评价的三个阶段85

4.4.2　沉浸式虚拟环境中交互技术的基本设计准则86

4.5　多通道交互87

4.5.1 多通道交互的定义88

4.5.2 多通道人—机交互技术89

4.5.3 多通道用户界面的特点91

4.5.4 多通道用户界面的概念模型92

4.5.5 手势识别94

4.5.6　话音识别99

4.5.7 多通道用户界面评价103

第5章　虚拟维修仿真中的碰撞检测技术105

5.1　概述105

5.1.1 概念105

5.1.2　影响碰撞检测算法性能的因素106

5.1.3　基本算法和典型问题108

5.2　两物体间的碰撞检测方法109

5.2.1　碰撞检测方法的分类110

5.2.2 包围盒方法111

5.2.3 两物体间精确碰撞检测的加速116

5.3　多物体对检测问题121

5.4　碰撞检测算法软件包124

第6章　虚拟人的模型126

6.1　虚拟人体模型概述126

6.1.1 虚拟人的定义及其特点126

6.1.2　虚拟人体模型的应用领域127

6.1.3 虚拟人体模型的种类129

6.2　虚拟人体几何模型130

6.2.1　表面及边界几何模型131

6.2.2 实体几何模型133

6.2.3　Peabody模型136

6.2.4　虚拟维修仿真中的人体几何模型141

6.3　虚拟人体的运动与动作模型141

6.3.1 位置和姿态的表示142

6.3.2　正向运动学方法144

6.3.3 逆向运动学方法148

6.3.4　动作模型163

6.4　行为模型175

6.4.1　行为建模概述175

6.4.2　基于智能体的行为建模176

6.4.3　HOS模型179

6.5　多虚拟人系统模型182

6.5.1 多虚拟人的基本模型182

6.5.2 多虚拟人系统的协作、协商和协调184

第7章　虚拟维修样机技术189

7.1　概述189

7.1.1 虚拟维修样机的内涵189

7.1.2　虚拟维修样机技术体系结构190

7.2　虚拟维修样机几何建模195

7.2.1 CAD几何数据处理195

7.2.2　数据格式转换195

7.2.3　样机层次结构的建立197

7.3　虚拟维修样机交互特征建模201

7.3.1 维修特征201

7.3.2　交互特征建模205

7.4　基于约束的交互行为规划与仿真211

7.4.1 基于约束的交互行为规划211

7.4.2　基于Pat-net的交互行为仿真技术213

7.4.3　Pat-net管理交互行为的设计216

第8章　虚拟维修仿真的过程仿真技术219

8.1 概述219

8.1.1 常见的仿真技术途径219

8.1.2　面向维修过程仿真的维修分解222

8.1.3 维修过程仿真的基本思路224

8.2　虚拟维修人员的移动仿真227

8.2.1 维修人员移动的分类及研究方法分析228

8.2.2　维修人员平面移动仿真方法231

8.2.3　初始化233

8.2.4　路径规划235

8.2.5　仿真结果与分析242

8.2.6　运动优化244

8.3　虚拟维修人员维修操作仿真245

8.3.1 维修操作的仿真方法246

8.3.2　基于PRM和经验数据的维修操作仿真249

8.3.3 基于RRT和反向运动算法的维修操作仿真261

8.4　沉浸式虚拟维修人员仿真269

8.4.1 虚拟人运动控制269

8.4.2　交互技术274

第9章　虚拟维修仿真中的拆装规划技术278

9.1　维修拆装建模278

9.1.1 维修拆装信息模型278

9.1.2 配合约束关系模型281

9.1.3　基于层次关系和关联关系的维修拆装结构模型283

9.1.4　维修拆卸结构关系模型297

9.1.5 紧固件描述模型302

9.2　维修拆装序列规划303

9.2.1 维修拆装规划的特殊性303

9.2.2 典型拆卸顺序规划方法304

9.2.3　基于层次关系和关联关系的维修拆卸序列规划305

9.2.4　基于维修拆卸结构关系模型的拆卸序列规划309

9.3　可拆卸性与可行拆卸方向规划322

9.3.1　基本概念322

9.3.2　可拆卸性与可行移动方向确定324

9.4　确定一组可行的移动方向327

9.4.1 可行移动方向的表示327

9.4.2　确定包含所有移动方向的空间330

9.4.3　计算所有移动方向的空间332

9.5　考虑套装配合情况335

9.5.1 拆卸方向的完整处理337

9.5.2　确定拆卸方向举例339

9.5.3　拆卸方向集的量化339

9.6　拆装作业推理与工具选择341

9.6.1 基本规则的定义342

9.6.2　拆卸作业的推理346

9.6.3 紧固件操作工具的选择348

第10章　虚拟维修仿真在维修性分析与评价中的应用351

10.1 维修性分析与评价的目的351

10.2　基于虚拟维修仿真的维修性分析与评价351

10.2.1　基本思路351

10.2.2　维修障碍分析353

10.2.3　维修难度评价360

10.2.4　维修时间预计364

10.3　基于虚拟维修仿真的维修性分析与评价系统设计365

10.3.1 系统概述及总体结构365

10.3.2 系统主要功能368

10.3.3 VMSAS与PDM系统的集成370

10.4　系统实例应用373

参考文献380