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随着信息和计算机技术的发展,无人化、智能化的车间作业对提高企业生产效率、降低耗能等都有很大的助益。桥式起重机是车间生产和安全的重要保障,研究桥机在无人化车间的智能运行具有重要意义。虚拟现实作为结合电子信息、仿真等技术的新一代多媒体技术,可以让人在虚拟环境下更直观的探究设计方案的可行性,及时发现问题,降低物理实验和研发的成本,本文基于虚拟现实技术,搭建了基于VR的无人车间桥机的智能运行仿真系统,并综合常规作业功能,为用户提供车间漫游,桥机动画演示,设备浏览学习等基本操作,让用户在沉浸式仿真环境中研究无人车间内桥机的相关应用。首先,搭建出虚拟车间环境和桥机整机模型。通过SolidWorks、CAD、3ds Max等图形建模软件,建立厂房转载场地模型和桥机模型,整合材质、贴图、纹理等资源,实现模型的优化,导入Unity3D虚拟现实开发平台后,再进行桥机的模型重构,调整桥机运动部件的空间和逻辑结构,为实现桥机空间路径规划运行打下基础,将导入Unity3D平台的模型效果作为反馈,优化上游建模软件的工作,并赋予模型及环境物理属性,提升仿真效果。其次,利用PBD(Position based dynamics)算法,实现了桥机钢丝绳的柔性建模,使其在虚拟空间中的运动更接近真实,并利用Unity3D平台的渲染通道,完成了钢丝绳的外观渲染。将导航网格地图代替传统栅格地图应用于A*寻路算法,结合Unity3D平台的导航寻路功能插件(NavMesh components)、碰撞检测等技术,实现了桥机在空间每一层中的最优路径仿真运行。利用自定义脚本和导航代理Agent(带有寻路脚本的移动主体)完成了桥机在空间X、Y向寻路运动,自定义脚本通过将桥机的运动叠加到导航代理Agent的功能上,使大、小车的协同运行速度可调可控,验证了该方法针对桥机在空间路径寻优方面的有效性。最后,基于HTC Vive虚拟现实设备,在VR(Virtual Reality)的沉浸式、交互式环境下实现桥机的空间路径轨迹仿真运行,以及车间漫游等功能,同时,兼顾常规培训操作,为用户提供桥机动画演示、设备浏览学习等选择。