基于Minkowski和的機(jī)械零件自動(dòng)裝配技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的參與比重越來(lái)也大，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用也越廣泛。傳統(tǒng)的機(jī)械裝配過(guò)程中，主要依賴人工經(jīng)驗(yàn)操作，勞動(dòng)力成本較大，裝配效率和精度較低。為了解決上述問(wèn)題，本文提出一種基于 Minkowski和對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行自動(dòng)裝配技術(shù)，主要針對(duì)于精密且需要精確裝配的零件，例如花鍵等，將 Minkowski和方法應(yīng)用于此類機(jī)械零件裝配中，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配零件進(jìn)行碰撞干涉檢測(cè)，從而引導(dǎo)零件的精

2、準(zhǔn)裝配。
　　首先，對(duì)三維空間中凹多面體與凹多面體的Minkowski和的算法進(jìn)行了研究，以花鍵自動(dòng)裝配為應(yīng)用背景，對(duì)凹多面體進(jìn)行有效信息提取，進(jìn)一步剖分、轉(zhuǎn)化成可計(jì)算的凸多面體，提出了快速準(zhǔn)確的凸分解和補(bǔ)形算法。然后，介紹裝配模型在Minkowski和多面體計(jì)算中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及詳細(xì)的算法研究和算法分析。
　　其次，對(duì)轉(zhuǎn)化后的空間多面體之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行研究，以原點(diǎn)與Minkowski和多面體的位置關(guān)系為理論基礎(chǔ)，分別

3、對(duì)正常裝配和碰撞狀態(tài)的相對(duì)矢量距離進(jìn)行了詳細(xì)分析，精準(zhǔn)的查找到裝配過(guò)程中的零件之間最小距離值、方向和產(chǎn)生最小距離的零件模型空間所在面，并且在零件發(fā)生碰撞時(shí)計(jì)算出了最短的抽離距離和方向。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了此方法在指導(dǎo)零件裝配中的精確性和實(shí)用性。
　　最后，對(duì)機(jī)械零件裝配進(jìn)行虛擬仿真，根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)在SolidWorks對(duì)零件模型構(gòu)造，利用 OpenGL開放圖形庫(kù)視覺(jué)展示，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步驗(yàn)證本文所提的Mi