文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
基于WTK虚拟现实平台的装配规划与仿真技术的研究
姓名:桑小冲
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:闫静;左敦稳
2011-03
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
装配工艺规划是产品设计过程中的一个重要且复杂的环节,也是实现产品设计全过程
信息化的瓶颈。虚拟装配技术作为一种全新的装配工艺规划方法,它可以在不利用物理模
型的条件下,对产品进行装配工艺规划并和装配过程仿真,并能有效的将装配工艺规划过
程与装配过程仿真结合起来,为装配工艺设计人员提供一个可见、可触和逼真的虚拟装配
环境。同时虚拟装配技术还能模拟出物体在运动过程中的碰撞效果,这使得在虚拟环境中
的物体运动符合客观的运动规律,保证了现实生产过程中装配方案的合理性,具有重要的
经济效益。
虚拟装配技术在出现了十几年来,正在朝着集成化、智能化和实用化的方向发展。它
需要能与现在流行的 CAD 软件实现信息交流,同时在装配工艺规划的过程中为装配规划人
员提供合理的提示信息,并且还要能捕获规划人员的装配意图,辅助完成装配规划过程,
最终还需要易操作等等。针对以上要求,本文的具体工作如下:
1 构建了基于 Pro/E、MFC 和 WTK 集成的虚拟装配系统平台。该平台实现了 Pro/E 设
计产品的几何模型信息和装配约束信息向虚拟装配系统的自动导入;所提供的标准 Windows
虚拟装配操作界面,更加符合设计人员的使用习惯,极大增强了人机交互界面的友好性。
2 提出了约束参考面的自动识别算法。该算法能够自动识别出零件之间可能存在约束
关系的表面,可以有效克服产品 CAD 模型装配约束信息的单一性所导致的不足,使设计人
员在装配工艺规划时进行不同装配顺序的尝试成为可能。
3 在搭建的 MFC、PRO/E 和 WTK 虚拟装配系统集成平台上,首次实现了基于离散控
制点的线缆几何建模。

关键词:虚拟装配,WTK,Pro/E,约束识别,线缆建模
i
基于 WTK 虚拟现实平台的装配规划与仿真技术的研究
Abstract
Assembly process planning is an important plex section in the process of product
design, and is also the bottleneck to achieve puterization of the whole product design. As a
new method of assembly process planning, virtual assembly technology achieves the
computerization of the assembly process planning. It integrates the assembly process planning and
the simulation of assembly process, and provides a visible, touchable and realistic virtual assembly
environment for assembly process designers. At the same time this environment provides process
simulations, and can simulate the collision effect of the object motion process. In the virtual
environment, the movement of objects follows the objective motion law to ensure that the assembly
process in real production is reasonable. It has significant economic benefits.
Virtual assembly technology has been developed for over ten years and is moving toward
integrated, intelligent and practical direction. It needs municate with the popular CAD
software, while provide reasonable message for personn