基于VR技术的抽油机设计与制造的应用研究StudyontheDesignandManufactureofPumpingUnitBasedonVRTechnology崔权维CUIQuan-wei(新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐830047)(CollegeofMechanicalEngineering,XinjiangUniversity,Urumqi830047,China)摘要院随着VR(虚拟现实)技术的发展，其广泛应用在各个领域如教育、军事、娱乐、工业等。虚拟现实是指利用电脑模拟产牛一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者能够及时、没有限制地观察三度空间内的事物。本文应用VR技术完成了抽油机整机的虚拟装配、实时碰撞检测、装配工艺规划，解决了在动态仿真过程中齿轮运动模拟、驴头、游梁总成、吊臂等运动模拟、抽油绳的运动模拟，最终完成了抽油机整机的三维视景仿真过程。Abstract:WiththedevelopmentofVR(VirtualReality)technology,whichiswidelyusedinvariousfieldssuchaseducation,military,entertainmentindustry.Virtualrealityistheuseofcomputersimulationtogenerateathree-dimensionalvirtualworld,providinguserssimulatevisual,auditory,tactileandothersensory,allowinguserstotimely,thereisnolimittoobservethingsinthreedimensions.Inthispaper,VRtechnologytocompletetheassemblyofthepumpingunitofthevirtualmachine,real-timecollisiondetection,assemblyprocessplanning,tosolvethemotionsimulationgearmotionsimulation,horsehead,swimbeamassembly,boom,etc.Inthedynamicsimulationprocess,pumpingoilmotionsimulationrope,finallycompletedthethree-dimensionalvisualsimulationprocesspumpingmachine.关键词院VR技术；虚拟装配；抽油机Keywords:virtualrealitytechnology；virtualassembly；pumpingunit中图分类号院TE933文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)19-0037-030引言随着VR（虚拟现实）技术的发展，其广泛应用在各个领域如教育、军事、娱乐、工业等。由于成木的计算，在机械行业的应用价值已被众人所关注。该技术通过利用计算机硬件和软件资源的集成技术，能够创造一种虚拟环境（VirtualEnvironment）［l］,这种环境是实时的、三维的，使用者不仅可以在这个虚拟环境里听见声音，还能够进行一些操作。现代机械行业已将制造周期短、成木低作为现代制造企业在激烈的市场竞争中取胜的关键［2］。1抽油机的整机虚拟装配1.1虚拟装配抽油机虚拟装配的关键技术有很多种，比如装配干涉检验［3］,虚拟装配的建模等。抽油机的零部件较多，考虑装配效率的问题需要现在UG中进行初步装配。木论文中采用虚拟装配仿真平台VAPIatform实现虚拟场景中的虚拟装配交互、实施碰撞检测与响应分析。1.1.1抽油机虚拟装配准备文件的建立只有把各项准备文件都建好，才能保证抽油机的整机虚拟装配过程顺利进行。其结果如下：淤先把零件模型（匸stl格式）从UG中导出来，然后改变它的格式，把*皿1格式变成*皿13或*.stlbo其中stl文件的文本格式是*.stla,而stl文件的的二进制格式是*.stlbo于利用UGPort程序把装配模型读取出来，然后把模型相关的一些信息保存成产品信息文件格式），比如装配模型的层次关系、零部件信息、几何约束信息，零件的拓扑和几何信息等。盂为了得到精确的生成零件模型（*・cdm格式），应该使用系统提供的工具进行牛成。榆采用系统提供的新建功能就可以得到初始仿真文件（Dave）,在这个过程中需要遵守文件生成向导的要求。1.1.2零部件实时碰撞检测的研究与实现实时碰撞检测是在虚拟装配环境中,用户对零部件操作时的虚拟手和模型之间、模型和模型之间、模型和环境之间的实时干涉检查计算。实时碰撞检测是进行虚拟装配的前提，它是干涉检测的主要内容，能够有效的提高虚拟环境的真实性和沉浸感［4］。现阶段，层次包围体树法是最常用的一种碰撞检测算法。层次包围体树法是对两个物体做碰撞检测时，如果发现这两者的包围盒是不相交的，就能够说明这两个物体没有相交，此外需要对物体进行第二次检测［5］。有很多种包围盒类型，比如固定方向凸包(fixeddirectionconvexhull)＞包围球(spheres)＞方向包围盒OBB(orientedboundingboxs)等...