[发明专利]一种基于OpenGL的微装配实时演示和碰撞检测系统

权利要求书

1.一种基于OpenGL的三维微零件在线微装配实时演示和碰撞检测系统，其特征在于，该系统包括：第一控制主机，第二控制主机，微装配零件三维位姿显示模块1，系统初始化模块2，微零件A和微零件B手动姿态控制模块3，微零件A和微零件B的位姿相对关系的精确显示模块4，其中：

所述系统初始化模块2用于读入微器件A和微器件B的三维模型数据、确定三维模型在所述系统中的初始位姿、以及控制第一控制主机和第二控制主机之间的通信系统的建立和断开；

所述微装配零件三维位姿显示模块1用于基于OpenGL渲染技术显示微器件A和微器件B的三维模型，所述微器件A和微器件B的三维模型是根据微器件A和微器件B的实际物体尺寸进行绘制的；

所述第一控制主机连接实际的微装配系统装置，用于接收实际的微器件的图像信号并对其进行图像处理，得到微器件之间的相对位姿数据，进而得到控制微器件在XYZ方向上平移和旋转的控制数据，然后再通过通信协议将所述相对位姿数据传送到所述第二控制主机；

所述第二控制主机用于根据所述相对位姿数据和控制数据驱动所述系统中的虚拟微器件A和微器件B进行动作，使虚拟微器件A和微器件B与实际的微装配零件保持相对位姿一致，以实时地反映微器件A和微器件B之间的相对位姿关系；

所述微零件A和微零件B手动姿态控制模块3用于根据用户期望的微零件A和微零件B的位姿关系对微零件A和微零件B进行手动姿态的调整和控制；

所述微零件A和微零件B位姿相对关系的精确显示模块4用于根据所述第二控制主机的驱动和/或所述微零件A和微零件B手动姿态控制模块3的调整和控制显示微零件A和微零件B之间的相对位姿关系。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微装配零件三维位姿显示模块1还在显示场景中加入光照，使得场景的绘制更加真实。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信系统的建立采用TCP/IP传输控制协议，以实时地接收微器件A和微器件B真实的物理位姿状态和实时的通过第二控制主机向第一控制主机发送碰撞检测的状态。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对微零件A和微零件B进行手动姿态调整和控制包括对微零件三维模型的缩放，以及调整和控制微零件在XYZ三轴方向上的平移和旋转。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述相对位姿关系的参数包括微零件A和微零件B在XYZ方向上的平移自由度和旋转自由度。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，若所述第二控制主机根据所述相对位姿数据和控制数据判断出所述精确显示模块中的微零件A和微零件B会发生碰撞，第二控制主机就会立即向第一控制主机发出终止指令，所述第一控制主机根据所述终止指令迫使实际的微装配流程终止。