觸覺交互技術在逆向工程中的應用研究.pdf

1、觸覺交互系統(tǒng)是一個觸覺信息循環(huán)反饋的閉環(huán)系統(tǒng),其中包含著虛擬環(huán)境與現實環(huán)境兩者之間雙向的信息傳遞。論文從虛擬現實出發(fā),分析了觸覺交互技術的原理與實現手段,建構具有力反饋效果的虛擬現實環(huán)境,在介紹“虛擬工具點”和“虛平面”的概念的基礎上,分析了虛擬環(huán)境中力反饋的大小和碰撞檢測的計算方法。虛擬工具點總是跟蹤力反饋裝置最末端操縱桿的位置(也就是人手的位置),系統(tǒng)時刻追蹤虛擬工具點的位置并進行碰撞檢測。當虛擬工具點移動時,前后兩次位置的連線與體

2、數據發(fā)生了交叉時,認為“人手”與虛擬物體發(fā)生了碰撞,這時系統(tǒng)開始構建虛平面,并計算反饋力產生的作用點及大小。
　　 FreeForm系統(tǒng)是基于觸覺交互技術的造型設計系統(tǒng),具有一個基于力反饋技術的操作桿--PHATOM,其操作完全接近自然,提供了直觀的面向建模人員的用戶界面,以一流的簡易功能取代了令人頭痛的計算機復雜程序,工作流程完全符合產品開發(fā)的一般過程,消除了設計師和產品之間的鴻溝,開啟使用者與其設計之間的設計思想的流動之門。

3、FreeForm系統(tǒng)支持*.stl、*.bmp、*jpg、*.igs、*.step等多種數據格式,由于獨特的技術優(yōu)勢,不但可以單獨使用在設計流程中,也可以在產品正向或逆向設計中起輔助作用。
　　 逆向工程可以快速吸速消化企業(yè)外部的先進設計技術,具有設計起點高的特點,但在自主創(chuàng)新的問題上,還是遇到了和傳統(tǒng)產品設計相類似的難題:設計工作煩瑣枯燥,對于一些包含復雜特征的模型,建模困難,很多創(chuàng)意通常難以用傳統(tǒng)的造型設計軟件來表達。論文分

4、析了逆向工程產品建模技術中遇到的幾個問題:產品表面數字化過程數據丟失、產品逆向建模難和產品創(chuàng)新設計難等,討論了基于觸覺交互技術的造型設計系統(tǒng)--Freeform應用于逆向建模設計的可能性和前景。通過研究分析利用Freeform對逆向工程數據采集中的不完整數據進行修復,和通過Freeform的虛擬模型代替手工模型進行概念設計和模型修改,以及借助Freeform的造型設計功能進行逆向再設計的可行性,并提出了一個基于觸覺交互技術的逆向工程產品