虚拟现实技术在灌装生产线设计中的应用研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 23次 | 上传用户:liuliushuang
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虚拟现实技术是利用计算机生成一种高逼真的模拟环境,通过多种传感器接口,使用户“沉浸”到该环境当中,实现用户与该环境直接进行“交互”的技术。随着虚拟现实技术和计算机图形处理能力的迅速发展,将虚拟现实技术运用于制造领域已经成为可能。国内外已经有许多成功的应用实例。 本文将虚拟现实技术运用到灌装生产线的设计中,真实的反映现实生产线中各主机的运作,物流的变化、人员的安放等实际情况,再现车间现场环境,从而给企业和客户提供一个方便快捷的信息交流平台,一种直接、形象的技术方案交流手段,可以对技改方案进行技术和经济分析;同时,还能够解决生产线上存在的一些实际问题。这种设计方法给传统的灌装线设计提供了新的手段。 本论文结合广东轻工机械集团课题“灌装生产线三维布置虚拟仿真系统”和广东省科技厅的课题“虚拟环境下生产线设备三维动态布置的关键技术研究”,在Visual C++平台上,使用MFC和WTK,通过开发基于PC的虚拟灌装生产线的例子,研究了以下几个内容: 1.在分析传统灌装线设计的基础上,指出了存在的不足;提出了灌装线虚拟设计的基本任务;确定了虚拟制造生产线的设计原则和设计框架。 2.对灌装机各项基本参数设计计算,指出影响灌装机生产能力的各项因素。 3.利用面向对象的思想对灌装生产线对象分类,提出基于OPE(Object/Property/Event)机制的虚拟环境对象行为控制理论,并将其应用在虚拟生产线设计当中。 4.研究虚拟现实系统中的各种建模方式,结合虚拟现实开发工具包WTK(WorldToolKit) 分析各种建模的特点,并对灌装线中的两种主机:灌装机和洗瓶机进行了建模与仿真。 5.分析了虚拟路径的构成原理,设计虚拟漫游系统来浏览虚拟生产线;提出虚拟设备管理的思想,使设计人员对设备的工作情况一目了然。 最后,本文针对系统开发中的工作与体会做出了总结,并对基于PC的虚拟生产线仿真系统的应用前景做出了展望,为后续的研究开发工作提供了参考。
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