基于单点式力反馈设备的虚拟装配研究

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基于单点式力反馈设备的虚拟装配研究

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基于单点式力反馈设备的虚拟装配研究

论文目录
摘要	第1-6页
ABSTRACT	第6-8页
目录	第8-11页
第一章绪论	第11-21页
1.1 课题背景和研究意义	第11-12页
1.2 虚拟装配中人机交互硬件设备研究现状	第12-15页
1.3 力反馈技术在虚拟现实中的应用	第15-16页
1.4 力反馈技术在虚拟装配中的研究现状	第16-18页
1.5 问题的提出与研究内容	第18-21页
1.5.1 问题	第18-19页
1.5.2 研究内容	第19-21页
第二章虚拟装配实验平台的搭建	第21-32页
2.1 力反馈技术应用系统的基本原理	第21-23页
2.1.1 PHANToM 力反馈设备的结构原理	第21-22页
2.1.2 力反馈技术应用原理	第22-23页
2.2 实验的软硬件准备	第23-24页
2.2.1 PHANToM 力反馈设备的连接	第23-24页
2.2.2 OpenHaptics 开发包的安装	第24页
2.3 基于力反馈的虚拟装配系统框架	第24-25页
2.4 三维模型读取和绘制	第25-31页
2.4.1 三维模型数据文件格式[59]	第25-26页
2.4.2 读取 Wavefront 文件	第26-31页
本章小结	第31-32页
第三章力觉触觉虚拟装配应用	第32-47页
3.1 力反馈接口	第32-34页
3.1.1. QucikHaptics	第33页
3.1.2. HD API 和 HL API	第33-34页
3.2 力反馈应用设计`	第34-37页
3.2.1 实时动态仿真	第35-36页
3.2.2 线程同步	第36页
3.2.3 事件响应	第36-37页
3.3 动态空间映射	第37-41页
3.3.1 三维动态空间匹配与代理点漫游	第38-39页
3.3.2 空间映射过程	第39-41页
3.4 反馈力的计算	第41-42页
3.4.1 接触力	第42页
3.4.2 装配引导力	第42页
3.5 实验示例	第42-46页
3.5.1 虚拟装配应用	第43-44页
3.5.2 动态空间映射数据	第44-45页
3.5.3 接触力和引导力数据	第45-46页
本章小结	第46-47页
第四章基于物理属性建模的虚拟装配	第47-71页
4.1 引言	第47页
4.2 刚体物理运动仿真	第47-56页
4.2.1 数值积分	第48-50页
4.2.2 刚体运动仿真	第50-54页
4.2.3 四元数与旋转矩阵	第54-56页
4.3 装配动态仿真中的碰撞	第56-60页
4.3.1 碰撞检测	第57页
4.3.2 碰撞接触反应	第57-59页
4.3.3 静止接触反应	第59-60页
4.4 Bullet 物理引擎	第60-66页
4.4.1 Bullet 物理引擎的使用	第61页
4.4.2 物理引擎 Bullet 接口	第61-66页
4.5 力觉触觉装配系统中集成 Bullet	第66-70页
4.5.1 应用程序框架	第66-67页
4.5.2 模型	第67-68页
4.5.3 物理线程	第68页
4.5.4 力计算模型	第68-70页
本章小结	第70-71页
第五章虚拟装配原型系统	第71-83页
5.1 系统的软硬件	第71页
5.2 物理建模装配系统功能测试	第71-80页
5.2.1 简单几何形体的应用程序	第72页
5.2.2 两个机械零件下的装配程序	第72-73页
5.2.3 机械零件模型优化后的虚拟装配程序	第73-74页
5.2.4 集成 Bullet 装配系统中实验数据对比	第74-80页
5.3 装配原型系统	第80-83页
总结与展望	第83-85页
参考文献	第85-89页
攻读硕士学位期间取得的研究成果	第89-90页
致谢	第90-91页
附件	第91页

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