2.3本章小结 7

第三章  基于PRO/E和ＶRＭL环境下的装配建模 8

3.1 PRO/E环境下建模 8

3.1.1 泵体零件 8

3.1.2齿轮建模 10

3. 2 PRO/E环境下的装配 12

3.2.1 零件装配 13

3. 3 VRML环境下的装配 15

3.3.1文件格式转化 15

3.3.2装配顺序的确定 16

3.3.3零件装配 18

3.4本章小结 20

第四章  虚拟装配 22

4.1 与场景的交互 22

4.1.1交互的基本概念 22

4.1.2 事件及路由 23

4.1.3 基于SAI的交互原理 25

4.2动画效果 26

4.2.1 插补器 27

4.2.2 VRMLScript基本语法 27

4.3整体虚拟拆卸 30

4.3.1 拆分平移量的确定 31

4.3.2 拆分顺序规划 31

4.3.3 虚拟拆卸 32

4.4CortonaPlayer浏览器的安装使用 33

4.5本章小结 33

结   论 34

致谢 35

参考文献 36

第一章  绪   论

1. 1 课题研究背景

 虚拟装配的研究始于1995 年，美国的华盛顿州立大学和NIST 联合最早进行了虚拟装配研究，开发了虚拟装配设计环境（Virtual Assembly Design Environment，VADE）。

VADE 通过建立一个用于装配规划和评价的虚拟环境来探索产品装配过程中应用虚拟现实技术的可能性，设计人员在产品设计初期便可并行考虑产品装/ 拆相关环节，避免相应的设计缺陷。V A D E 实现了与参数化CAD 系统（如Pro/Engineer）的数据共享，能进行产品结构树、零部件实体模型从C A D 的自动转换，通过捕捉CAD 环境下的装配约束信息实现零部件装配顺序和装配路径规划，并为零部件的设计改进提供反馈信息。

   VADE 原型系统的开发标志着虚拟现实技术在装配领域的成功应用，具有里程碑意义。紧随其后，德国、英国、加拿大、希腊、意大利等多所国外高校和研究机构都开展了虚拟装配的研究。国内有关虚拟装配的研究起步于20 世纪90 年代末期，发展速度比较快，取得了不少研究成果。

1. 2 课题研究的目的和意义

利用Pro/E和VRML实现齿轮泵的虚拟装配技术，是将大型建模软件和以三维多媒体虚拟现实为特征的VRML语言结合在一起，体现了一种利用双方互补优势建立的场景。操作人员可以直观的看到齿轮泵产品装配过程中的零、部件的运动形态和空间位置关系，使产品外形，外表，和功能得到模拟，这样一旦发现产品缺陷和问题，可以及时的解决。并且提供装配序列的性能及其优化结果，使得操作人员有身临其境的感觉，并能通过视觉和触觉来感知产品装配的顺序和效果，利用实时碰撞检测等手段保证装配路径的有效性，这也实现了环境与浏览者的动态交互，即是在虚拟环境中通过操作零件和计算机语言命令直接完成装配操作，增强了其可操作能力，使得基于它的虚拟装配能够更好的为我们的工程实际服务。它利用计算机将装配设计过程扩展到虚拟三维空间，能动态观察产品的各个细节。随着工业界应用的提高以及物理属性建模技术、虚拟装配拟实化程度必将越来越高，而齿轮泵装配利用该技术可取代物理实物的试装配过程，避免或减少物理模型的制作，从而大大缩短产品开发周期，节约开发成本，从而实现产品的并行开发，提高了齿轮泵的装配质量和效率，改善产品的售后服务。虽然虚拟装配技术得到了很大发展，但是仍与世界先进水平有一定的差距，而本文所介绍的方法作为一种新的思路，如果得以重视和发展，将有非常大的前景。