1. 研究目的与意义（文献综述）

从上个世纪60年代开始，以计算机图形学、人工智能技术、人机接口技术、多媒体技术以及及传感器技术的基础上发展起来的虚拟技术就已经开始被研究。直到90年代初，虚拟现实才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境，它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此，虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰。虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术，它几乎可以支持任何人类活动，适用于任何领域。

而其中的虚拟装配技术作为虚拟现实技术在设计与制造领域的重要应用之一，今年来已经取得了长足的发展，很多虚拟装配技术已经开始工业应用。虚拟装配是虚拟制造的重要组成部分，利用虚拟装配，可以验证装配设计和操作的正确与否，以便及早的发现装配中的问题，对模型进行修改，并通过可视化显示装配过程。虚拟装配系统允许设计人员考虑可行的装配序列，自动生成装配规划，它包括数值计算、装配工艺规划、工作面布局、装配操作所模拟等。现在产品的制造正在向着自动化、数字化的方向发展，虚拟装配是产品数字化定义中的一个重要环节。其交互性和沉浸性势必提前发现产品设计的缺陷，实现产品的优化设计，提高产品的设计速度，缩短产品的研发成本。

同时，虚拟现实技术也广泛用于教学目的，可以大大减少教学成本，将本来要在现场才能看见的机械制造或工艺过程移动到现实教学过程中，提高学生的学习兴趣，加大受教范围。如果使用数据手套和头盔显示器等交互设备，会使用户产生更强的沉浸感，使参与者可以实时感受到周围的虚拟环境，仿佛置身于真实的客观世界中。unity3d作为一款很强大的游戏引擎可以很好的实现与使用者的交互，本课题的主要目的就是设计一个基于unity3d的空气开关的断路器装配的虚拟仿真教学系统。

2. 研究的基本内容与方案

论文的主要内容包括：

1、研究背景和意义：

分析国内虚拟装配技术的研究现状，如浙江大学高瞻提出的基于自由度规约方法进行约束分析，李永立等提出的基于语义的产品装配设计系统的总体框架结构，华中科技大学的管强提出的虚拟环境下面向装配的设计系统，中国科学院的田丰等提出的一个面向虚拟装配的三维交互平台。

3. 研究计划与安排

（1）2月26日---3月25日 （1周－4周）英文资料翻译，现阅读文献，整理开题报告；

（2）3月26日--- 4月8日 （ 5周—6周）熟悉solidworks、3ds max、unity等软件，掌握建模和编程方法；

（3）4月 9日---4月22日 （7周－8周）完成智能装配线工作原理及运行过程的学习；

4. 参考文献（12篇以上）

主要参考文献：

[1]徐道帆. 空气开关装配生产线的三维模型设计及仿真研究[d].华南理工大学,2016.