基于Open CASCADE平台的连续碰撞检测方法研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zddlcp05030613
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解决产品在实际装配过程中由于设计误差、装配路径及装配序列所引起的不可装配问题代价巨大,虚拟装配可对产品进行装配仿真,验证其可装配性,以提高产品的研制效率及竞争力。产品可装配性验证的核心为碰撞检测算法,现有的大部分碰撞检测算法为非连续或静态的算法,无法满足虚拟装配平台对碰撞检测算法精确性与实时性的双重要求,少部分连续碰撞检测算法仅适用于特定的背景下。因此,设计一套能满足复杂机械产品研制需求的碰撞检测方法成为本文的目标。本文针对碰撞检测算法目前研究存在的问题,设计了一套适用于Virtual Assembly System(V AS)平台的连续碰撞检测方法,主要研究工作及成果如下。设计了以投影法为基本架构的装配对象碰撞检测方法,在保证算法精确性的同时,将3D碰撞检测问题转化为2D碰撞检测问题,降低了碰撞检测算法的实现难度,提高了碰撞检测的效率。为了使碰撞检测方法具有较高的完备性,针对机械模型所存在的不规则曲线,设计了构造B样条投影曲线的补点策略,该策略有效提高了 B样条曲线的投影精度。针对批量模型的碰撞检测,设计了无碰撞装配对象快速滤除方法,使碰撞检测快速进入装配对象碰撞检测方法。在装配对象碰撞检测方法中,设计了解析法的Euler—Gagnon二次曲线求交算法,提高了大规模二次曲线求交的效率,从全局上提高了整套碰撞检测方法的效率。对基于Open CASCADE平台的连续碰撞检测方法中的子算法进行了试验验证,试验表明子算法的实时性及精确性较高。并对整套方法进行了理论推导验证,经分析整套方法具有较高的完备性及可集成性,可作为整套方法集成到VAS平台的理论支撑及数据来源。本文通过对以上内容的研究,在理论上提出一套连续的碰撞检测方法,其中包括无碰撞装配对象快速滤除方法与装配对象碰撞检测方法。经分析整套方法具有较高的实时性及精确性,满足虚拟装配平台对复杂机械产品研制的需求。
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