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汽车后桥是汽车传动系统的重要组成部分,对后桥产品设计及维修人员进行相关培训时,需要帮助培训人员了解后桥的基本运动原理,并在此基础上进行后桥拆卸的培训。传统的培训方式受场地、设备限制,培训过程也会造成设备的损耗和维护成本的增加。因此,本文基于HoloLens设备,以Unity3D为三维引擎,建立了增强现实环境下的汽车后桥运动仿真和虚拟拆卸系统。系统能够帮助被培训人员在增强现实环境下直观的了解后桥的运动原理,并掌握后桥的基本拆卸流程。在虚拟仿真系统的设计中进行了以下研究:首先,根据后桥虚拟仿真系统的基本功能要求确定了以UG,3DMAX,Unity3D和HoloLens为开发工具的系统设计流程,并给出了包含运动仿真系统和虚拟拆卸系统主要功能模块的系统整体框架。然后,对系统涉及到的关键技术进行了研究,包括人机交互技术和虚实结合技术。通过C#编程调用HoloLens设备的相关功能,在凝视射线碰撞检测的基础上,建立了手势交互和语音识别相结合的人机交互机制;利用HoloLens设备的空间映射技术和基于标识物的三维注册技术相结合的方式实现虚实结合,利用Vuforia开发工具完成对标识物的识别,最终实现了后桥虚拟模型在真实台架上的准确显示。其次,对后桥虚拟模型进行了处理,并利用Unity3D完成了运动仿真系统和虚拟拆卸系统的建立。虚拟模型的处理过程:利用UG建立后桥的三维模型;在3DMAX中对模型进行优化处理,以提高仿真系统运行的流畅性;在Unity3D中对模型进行渲染,使虚拟模型的外观接近真实物体。后桥虚拟仿真系统的建立主要包括人机交界面的设计、零部件之间的碰撞检测以及零部件的运动控制。系统设计时,对后桥运动原理进行了分析,并建立运动仿真系统,实现了后桥在汽车不同行驶状态下的运动仿真;设计了后桥的拆卸流程,并建立了虚拟拆卸系统,实现了后桥的零部件展示、后桥的自动拆卸和手动拆卸。最后,在HoloLens中运行仿真系统,仿真结果表明:系统运行流畅,具有良好的沉浸性;后桥虚拟模型可以在真实台架上准确显示,人机交互方式快速有效;系统可以模拟汽车在直线和弯道行驶时后桥的运动状况,并通过手动和自动的方式完成后桥的虚拟拆卸;后桥零部件之间可以进行有效的干涉检测。