如果旋转矩阵的R31元素为1或-1，那么上述方法就不能起作用，这分别对应于θ=-π/2或θ=π/2，则cos(θ)=0。θ=π/2的情况:给定θ=π/2时，那么任何满足这些方程的ψ和φ都是有效的解。这种现象被称为gimbal锁。正如在本节中所展示的，在cos(θ)≠0的非退化情况下，有两种解决方案。对于cos(θ)=0的退化情况，则存在着无穷多的解。......
2023-11-22
虚拟现实辅助结构可装配性设计：产品装配、评价与研究
【摘要】：本书围绕机械结构，以产品装配中的可装配性设计为重点，基于手工装配，介绍产品装配、可装配性以及评价，围绕可装配研究中的结构属性、人机工程开展介绍。第2章围绕产品可装配性设计因素，介绍了零件装配的一些基本概念，并通过产品可装配性对装配工艺的影响，从零件数量、结构设计因素、公差因素、防错设计和人机工程因素等方面详细讨论了产品可装配性设计的方向。
本书围绕机械结构，以产品装配中的可装配性设计为重点，基于手工装配，介绍产品装配、可装配性以及评价，围绕可装配研究中的结构属性、人机工程开展介绍。
第1章针对产品设计中的装配问题，系统地介绍了产品装配过程、类型和方法，然后梳理了装配的实现、装配工艺规程和可装配性设计与评价，最后引入虚拟现实技术，介绍了虚拟现实及其特点和发展简史，针对计算机辅助设计中装配以及人机功效存在的问题，提出了虚拟现实辅助可装配性设计。
第2章围绕产品可装配性设计因素，介绍了零件装配的一些基本概念，并通过产品可装配性对装配工艺的影响，从零件数量、结构设计因素、公差因素、防错设计和人机工程因素等方面详细讨论了产品可装配性设计的方向。
第3章针对手工装配的可装配性因素进行分析，提出了影响产品可装配性的三种因素:零部件因素、工艺因素和系统因素，并重点从装配中搬运操作时间和插入操作时间两方面分析了影响因素，建立了分析模型。
第4章针对装配操作中影响装配效率的连接和紧固进行了介绍，分析了连接的重要性、目的、方法与分类，并给出了在设计中的考虑因素。
第5章针对手工装配的特点，介绍了影响手工搬运、手工插入与固定的一般设计原则，并对产品的可拆卸性和维修性设计进行了介绍，最后介绍了Boothroyd DFA评价方法。(www.chuimin.cn)
第6章围绕虚拟现实辅助可装配性设计的需要，以手势识别设备Leap Motion传感器、人体捕捉设备Kinect为虚拟现实输入硬件，介绍各自原理，同时以HTC Vive虚拟现实系统为对象，介绍其构成、安装过程以及Lighthouse定位系统等，系统介绍虚拟现实的输入和输出技术。同时针对可装配性验证需要，深入阐述了虚拟手和虚拟人体的建模与交互。
第7章基于层次表达，介绍轴向包围盒(axis-aligned bounding box，AABB)、方向包围盒(oriented bounding box，OBB)和包围球(bounding sphere，BS)三种包围盒，分析了凸包、针对空间内的物体介绍了包围盒之间的相交性和刚体碰撞检测，最后简要介绍了虚拟控制手柄和徒手交互的行为建模。
第8章针对虚拟现实辅助可装配性验证的装配环节，围绕动态装配，介绍了零件数据信息、零件数据信息的提取及重构、装配约束的定义和求解算法、单一及多约束下动态装配的约束识别和约束管理逻辑等内容。
第9章首先介绍了虚拟现实辅助装配(virtual reality aided assembly)平台的开发架构，搭建了虚拟现实辅助装配平台架构，针对装配实例对平台的功能进行实验，验证了虚拟装配的理论可行性和虚拟环境下装配平台功能，同时也验证了该平台的信息反馈辅助机制。
第10章为补充章节，主要介绍了计算机3D图形学中涉及的一些数学知识，重点介绍了矩阵变换和欧拉角的计算方法，帮助读者系统理解虚拟现实辅助装配中零件位姿变换建模所涉及的理论。
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虚拟现实辅助结构可装配性设计-包围盒模型详细阅读
轴向包围盒和包围球的表达不受该假设的影响。另外，如果物体距离较远，AABB和BS表达法提供的包围体相交性测试资源消耗较少，是层次表达的更好选择。在自顶向下的方法中，物体的初始图元是最上层包围体，根据某些分割规则，以递归的方式分解为子包围体，直至每个子包围体只有一个图元或一组图元为止。包围体分割为两个或更多子包围体，或者合并为两个或更多子包围体，进而构造层次结构树的方法有多种。......
2023-11-22
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虚拟现实辅助结构可装配性设计的主要因素详细阅读
在众多的因素中，产品装配的难易程度是最主要的因素。产品的可装配性由产品的结构决定，主要与总体结构、零件设计、连接方式、性能要求等有关。产品的可装配性与产品采用的装配工艺方法有关，即采用手工装配、高速自动装配还是机器人柔性装配，或者三者的混合。影响产品可装配性的设计因素主要包括以下几方面。对于精度要求高的产品，装配中的调整以及装配后的检验都比较困难、费时。......
2023-11-22
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矩阵运算规则-虚拟现实辅助结构可装配性设计详细阅读
即我们称式中的aij为矩阵A的元素，a的第一个注脚字母i(i=1，2，…当矩阵A的元素仅有一行或一列时，则称它为行矩阵或列矩阵。如果在对角矩阵中所有的主对角线元素都相等且均为1，如，则称为单位矩阵。矩阵的乘法是可结合的。上述方程组就是测量平差中的误差方程组，故知式即为误差方程组的矩阵表达式。式中称为改正数阵，称为误差方程组的系数阵，称为未知数阵，称为误差方程组的常数项阵。......
2023-11-22
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虚拟现实辅助结构选用连接方法达成装配性设计详细阅读
机械制造和车辆制造行业比精密仪表行业更多地使用螺纹连接。除螺纹连接以外，最常用的连接方法包括套装、插入、推入和挂接等。铆接的强度比较稳定，同别的连接方法相比其可靠性是比较高的。铆接质量容易检查，故障容易排除。对于不可拆卸的机械连接结构，凡可采用铆接连接的部位应尽量采用铆接连接。以上连接方法都有相应的特点，可以根据实际工程要求选用合适的方法。选择连接方式的原则包括以下几点。连接方向与受力方向。......
2023-11-22
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虚拟现实辅助结构装配设计方法详细阅读
Boothroyd方法可以用于手工装配，也可以用于自动化装配。Boothroyd认为，对产品可装配性影响最大的因素之一是参加装配的零件和部件的数量。Boothroyd给出了最小零件数判别准则，即单独存在的零件必须满足以下三条基本准则之一。在可装配性分类代码基础上，组成了Boothroyd的可装配性评价模型。在Boothroyd方法中，采用了装配设计效率的概念，装配设计效率定义为理想装配时间除以估算的装配时间，而理想装配时间则与最小零件数有关。......
2023-11-22
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产品可装配性对装配工艺过程的影响详细阅读
产品的可装配性与产品的结构要素密切相关，主要包括材料、形状、连接方式、精度等。根据产品的装配工艺过程，可以对不同产品的设计对最终的装配工艺的影响进行分析。不同的连接方法一般还要求采用特定的装配工装和装配工具完成最终的装配，也对装配的工艺安排有一定的影响。......
2023-11-22
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虚拟现实辅助结构设计提升装配工艺详细阅读
手工装配就是由装配工人利用装配工艺设备并借助必要的工具来完成装配工作。手工装配中装配工人的操作主要是零部件的搬运、抓取、定位、插入、紧固和检查。由于人生理条件的限制，对零部件的设计应当使手工装配中的操作可行、安全、方便。手工装配的特点使面向手工装配的产品可装配性设计与面向自动装配的产品设计具有很大的差别。......
2023-11-22
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