virtools的齿轮泵虚拟装配
查阅了许多有关虚拟现实技术方面的资料，了解齿轮泵的工作原理和诸多有关虚拟装配理论知识。为了让工人迅速装配齿轮泵，采用virtools为研发平台，以齿轮泵为列开发了在虚构环境下的装配作业，实行人机交互。采用建模软件SolidWorks创建齿轮泵的三维造型实体，用3ds max为中间媒介，以适合的格式导入virtools实现虚拟装配。可以直观、真切、不同角度、深层次地观察齿轮泵装配过程，为参与者提供了操作便利的训练环境。满足教学的实践培训需要。关键词：齿轮泵，虚拟装配，virtools。目录
第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 选题研究背景和意义 2
1.3 国内外研究 2
1.4 课题所做工作 3
1.5 本章小节 4
第2章 齿轮泵虚拟装配的基本原理 5
2.1 虚拟现实技术 5
2.1.1 什么是虚拟现实技术 5
2.1.2 虚拟现实技术的原理 5
2.1.3 虚拟现实技术的特点 6
2.2齿轮泵 6
2.2.1工作原理及分类 7
2.2.2齿轮泵轮齿啮合原理 7
2.2.3齿轮泵实体建模 7
2.2.4 齿轮泵的装配 9
2.2.5 3ds max9.0的利用 11
2.3 虚拟装配技术 11
2.3.1 虚拟装配的概述 11
2.3.2虚拟装配的分类 12
2.3.3 虚拟装配的特点 13
2.3.4 虚拟装配工艺规划 13
2.4 齿轮泵装配的虚拟实现原理 14
2.4.1虚拟齿轮泵装配的可行性 14
2.4.2 齿轮泵虚拟装配的实现 15
2.5本章小节 15
第3章 虚拟场景开发软件介绍 16
3.1. virtools软件简介 16
3.2最新功能 16
3.3 virtools界面介绍和操作 17
3.4本章小结 18
第4章 齿轮泵虚拟装配系统实现 19
可行性 14
2.4.2 齿轮泵虚拟装配的实现 15
2.5本章小节 15
第3章 虚拟场景开发软件介绍 16
3.1. virtools软件简介 16
3.2最新功能 16
3.3 virtools界面介绍和操作 17
3.4本章小结 18
第4章 齿轮泵虚拟装配系统实现 19
4.1 制作之前的准备 19
4.1.1 流程规划 19
4.1.2 制作相关图片 19
4.2 齿轮泵对象的建立 20
4.2.1组织资源 21
4.2.2 向virtools中导入模型 21
4.2.3 导入图片 21
4.3 设定摄影机 22
图11 23
4.4 装配演示制作 23
4.5制作分解演示 25
4.6 制作分组装配 25
4.6.1 鼠标点选拖动 26
4.6.2初始化脚本 26
4.6.3分组装配脚本 27
4.7界面的制作 30
4.8 人机交互设计 32
4.8.1框图显示设置 32
4.8.2主次界面互换 32
4.8.3装配演示和虚拟装配激活/解除 33
4.9 整合及发布 33
4.10 本章小结 35
结论总结 36
致谢 37
参考文献 38
第1章 绪论
1.1引言
随着各样技术如雨后春笋般的开展，虚拟现实技术也迎来了如潮水般的高潮。在电脑上模拟构建一个三维虚拟空间，提供给使用人员各种不同感觉上的的模仿。虚拟现实VR相关设备都是各科技厂商相争夺的新领域。虚拟现实技术是多媒体技术、人与机交互技术、计算机类图形学、传感方面的技术、计算机技术等的汇聚。各类型的虚拟与现实方面的技术可分为：
一. 分布型的虚拟现实，多个用户联合同时参与共同的虚拟空间，经过连网对同一个虚拟环境进行观察和操作。军事上用来联合作战演习；二. 桌面式的虚拟现实，利用电脑，鼠标，键盘进行仿真。最大的特点就是缺乏真实性，用于训练学生实践环节和教学实验；三. 接近实际型的虚拟现实，深入层次的模仿现实中带给使用人的感受。四，沉浸的虚拟现实。让用户感觉身临其境，与完全投入到现实中没什么两样。采用头盔式显示器屏蔽使用人员的感官，用特有的输入设备让参与人身临其境。常见沉浸式系统有：头盔式显示器、远程存在等。
虚拟制造技术是结合虚拟现实和仿真模拟对产品设计生产过程和制造等过程进行集成，是现实生活中制造产品的过程在计算机模拟的实质上体现，实现对产品功能的分析、产品制造工艺的划分、产品加工制造、产品功能和结构的设计、产品质量的验证、使用整个生命周期的模拟和仿真。在虚拟环境下对产品进行装配是构成虚拟生产制造的不可缺少部分之一，亦是非常关键的环节。可通过虚拟装配来检验装配作业设计和进行交互时操作过程的准确性。虚拟装配的发展远远的落后在虚拟制造的其他部分导致虚拟制造的应用性大幅度降低。虚拟现实外设设备和软件组成虚拟装配，二者协同工作制造出沉浸功能与交互功能于一体的虚拟环境。为了完善虚拟制造的理轮体系以保证生产高质量，高效率，底成本并且具有良好的服务。虚拟装配方面的技术研究也就成为了在虚拟制造所涵盖的区域，受学术界和工业界高度关注和探索深究的主对象，并在虚构生产，敏捷生产等先进技术生产模式的实施形成了悠久的影响。在电脑上构造近似于现实环境的虚构环境，能方便的对物体的组装时的操作过程进行分析和摸拟，预估物体可否组装以及在组装的时候部件间有没有发生抵触与不足并且能将产品组装的状态信息反馈发送给策划者。运用此技术将会大幅度减小产品的生产周期，收缩成本，还利于同步工程的开展。提高产品在市场中的竞争力。
1.2 选题研究背景和意义
众所周知，虚拟装配是虚拟生产技术的短板而又是典型应用，是三维信息显示的体现。随着学校教育的不断创新，为了造就学生的观察、思考以及手动操作能耐，优化和配养学生对三维的创新设计能力，实践环节的培训显得非常重要，但培训所用的设备比较昂贵，操作笨重且占用空间大，给学校和带来极大负担的同时还要顾及学生的安危。为了解除以上困难而又不影响教学质量，可通过实验仿真软件让学生进行仿真操作，起到真实设备教学效果。结合实际操作和理论分析，让学生快速掌握相关实验设备和原理学习相关知识技能。
齿轮泵装配是实践教学的一个重要环节，由于受到资金，实验设备和实验场地的缺限，以至于实践环节的教学远达不到预期的目标。甚至一些消耗特大的实验教学许多学校根本没法开，而只是拿着实验课本听老师讲述实验设备仪器及操作过程。天马空行让学生缺乏实践操作经验和学习兴趣。为了解决根前的困难，寻找一种先进创新的培养手段已成为了目前迫切的任务。利用虚构的三维技术渗透到教学试验环节中，建立虚拟实体、运动仿真、在虚拟环境下组装等可抬高学员的兴趣爱好，使学员能生动直观地对虚构的实体对象进行交互，操控虚假环境下实体对象的自由度。虚拟装配技术的发展可应用在专业训练、虚拟实验室、残疾人的学习等诸多领域。虚拟仿真软件的运用改变了传统的实践教学模式，降低科技创新成本节约研究资金，有利于学生创新思维的开发，与
第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 选题研究背景和意义 2
1.3 国内外研究 2
1.4 课题所做工作 3
1.5 本章小节 4
第2章 齿轮泵虚拟装配的基本原理 5
2.1 虚拟现实技术 5
2.1.1 什么是虚拟现实技术 5
2.1.2 虚拟现实技术的原理 5
2.1.3 虚拟现实技术的特点 6
2.2齿轮泵 6
2.2.1工作原理及分类 7
2.2.2齿轮泵轮齿啮合原理 7
2.2.3齿轮泵实体建模 7
2.2.4 齿轮泵的装配 9
2.2.5 3ds max9.0的利用 11
2.3 虚拟装配技术 11
2.3.1 虚拟装配的概述 11
2.3.2虚拟装配的分类 12
2.3.3 虚拟装配的特点 13
2.3.4 虚拟装配工艺规划 13
2.4 齿轮泵装配的虚拟实现原理 14
2.4.1虚拟齿轮泵装配的可行性 14
2.4.2 齿轮泵虚拟装配的实现 15
2.5本章小节 15
第3章 虚拟场景开发软件介绍 16
3.1. virtools软件简介 16
3.2最新功能 16
3.3 virtools界面介绍和操作 17
3.4本章小结 18
第4章 齿轮泵虚拟装配系统实现 19
可行性 14
2.4.2 齿轮泵虚拟装配的实现 15
2.5本章小节 15
第3章 虚拟场景开发软件介绍 16
3.1. virtools软件简介 16
3.2最新功能 16
3.3 virtools界面介绍和操作 17
3.4本章小结 18
第4章 齿轮泵虚拟装配系统实现 19
4.1 制作之前的准备 19
4.1.1 流程规划 19
4.1.2 制作相关图片 19
4.2 齿轮泵对象的建立 20
4.2.1组织资源 21
4.2.2 向virtools中导入模型 21
4.2.3 导入图片 21
4.3 设定摄影机 22
图11 23
4.4 装配演示制作 23
4.5制作分解演示 25
4.6 制作分组装配 25
4.6.1 鼠标点选拖动 26
4.6.2初始化脚本 26
4.6.3分组装配脚本 27
4.7界面的制作 30
4.8 人机交互设计 32
4.8.1框图显示设置 32
4.8.2主次界面互换 32
4.8.3装配演示和虚拟装配激活/解除 33
4.9 整合及发布 33
4.10 本章小结 35
结论总结 36
致谢 37
参考文献 38
第1章 绪论
1.1引言
随着各样技术如雨后春笋般的开展，虚拟现实技术也迎来了如潮水般的高潮。在电脑上模拟构建一个三维虚拟空间，提供给使用人员各种不同感觉上的的模仿。虚拟现实VR相关设备都是各科技厂商相争夺的新领域。虚拟现实技术是多媒体技术、人与机交互技术、计算机类图形学、传感方面的技术、计算机技术等的汇聚。各类型的虚拟与现实方面的技术可分为：
一. 分布型的虚拟现实，多个用户联合同时参与共同的虚拟空间，经过连网对同一个虚拟环境进行观察和操作。军事上用来联合作战演习；二. 桌面式的虚拟现实，利用电脑，鼠标，键盘进行仿真。最大的特点就是缺乏真实性，用于训练学生实践环节和教学实验；三. 接近实际型的虚拟现实，深入层次的模仿现实中带给使用人的感受。四，沉浸的虚拟现实。让用户感觉身临其境，与完全投入到现实中没什么两样。采用头盔式显示器屏蔽使用人员的感官，用特有的输入设备让参与人身临其境。常见沉浸式系统有：头盔式显示器、远程存在等。
虚拟制造技术是结合虚拟现实和仿真模拟对产品设计生产过程和制造等过程进行集成，是现实生活中制造产品的过程在计算机模拟的实质上体现，实现对产品功能的分析、产品制造工艺的划分、产品加工制造、产品功能和结构的设计、产品质量的验证、使用整个生命周期的模拟和仿真。在虚拟环境下对产品进行装配是构成虚拟生产制造的不可缺少部分之一，亦是非常关键的环节。可通过虚拟装配来检验装配作业设计和进行交互时操作过程的准确性。虚拟装配的发展远远的落后在虚拟制造的其他部分导致虚拟制造的应用性大幅度降低。虚拟现实外设设备和软件组成虚拟装配，二者协同工作制造出沉浸功能与交互功能于一体的虚拟环境。为了完善虚拟制造的理轮体系以保证生产高质量，高效率，底成本并且具有良好的服务。虚拟装配方面的技术研究也就成为了在虚拟制造所涵盖的区域，受学术界和工业界高度关注和探索深究的主对象，并在虚构生产，敏捷生产等先进技术生产模式的实施形成了悠久的影响。在电脑上构造近似于现实环境的虚构环境，能方便的对物体的组装时的操作过程进行分析和摸拟，预估物体可否组装以及在组装的时候部件间有没有发生抵触与不足并且能将产品组装的状态信息反馈发送给策划者。运用此技术将会大幅度减小产品的生产周期，收缩成本，还利于同步工程的开展。提高产品在市场中的竞争力。
1.2 选题研究背景和意义
众所周知，虚拟装配是虚拟生产技术的短板而又是典型应用，是三维信息显示的体现。随着学校教育的不断创新，为了造就学生的观察、思考以及手动操作能耐，优化和配养学生对三维的创新设计能力，实践环节的培训显得非常重要，但培训所用的设备比较昂贵，操作笨重且占用空间大，给学校和带来极大负担的同时还要顾及学生的安危。为了解除以上困难而又不影响教学质量，可通过实验仿真软件让学生进行仿真操作，起到真实设备教学效果。结合实际操作和理论分析，让学生快速掌握相关实验设备和原理学习相关知识技能。
齿轮泵装配是实践教学的一个重要环节，由于受到资金，实验设备和实验场地的缺限，以至于实践环节的教学远达不到预期的目标。甚至一些消耗特大的实验教学许多学校根本没法开，而只是拿着实验课本听老师讲述实验设备仪器及操作过程。天马空行让学生缺乏实践操作经验和学习兴趣。为了解决根前的困难，寻找一种先进创新的培养手段已成为了目前迫切的任务。利用虚构的三维技术渗透到教学试验环节中，建立虚拟实体、运动仿真、在虚拟环境下组装等可抬高学员的兴趣爱好，使学员能生动直观地对虚构的实体对象进行交互，操控虚假环境下实体对象的自由度。虚拟装配技术的发展可应用在专业训练、虚拟实验室、残疾人的学习等诸多领域。虚拟仿真软件的运用改变了传统的实践教学模式，降低科技创新成本节约研究资金，有利于学生创新思维的开发，与
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/3222.html
