0前言
   
    虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指基于自然方式的人機(jī)交互系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一種虛擬環(huán)境，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺，并可實(shí)現(xiàn)用戶與虛擬環(huán)境直接進(jìn)行交互。
   
    機(jī)器人技術(shù)是具有戰(zhàn)略高度的前沿技術(shù)，它和生物技術(shù)、大型計(jì)算機(jī)技術(shù)、納米技術(shù)一同被認(rèn)為是未來科技發(fā)展的方向。國外機(jī)器人領(lǐng)域近幾年發(fā)展的趨勢之一就是:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。對(duì)于虛擬環(huán)境中模型的建立，包括以下方面的研究內(nèi)容:①基于微機(jī)的虛擬環(huán)境體系結(jié)構(gòu);②基干幾何建模和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的建模方法;③基于圖像生成方法的建模。
   
    本研究以此為應(yīng)用背景，利用SolidWorks三維CAD軟件，通過虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)語言(VRML)建立虛擬環(huán)境中的實(shí)休模型，描述它們之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，快速、真實(shí)地顯示三維虛擬工業(yè)機(jī)器人。
   
    1虛擬環(huán)境下的建模方法
   
    在虛擬環(huán)境中建立三維模型是實(shí)現(xiàn)仿真控制的基礎(chǔ)。
   
    1.1虛擬現(xiàn)實(shí)建模方法
   
    (1)采用VB,C++或VC++, OpenGL圖形庫等工具開發(fā)，則程序復(fù)雜，工作量很大，造型不方便，且圖形效果不夠逼真，效果不是很理想。
   
    (2)采用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件(如:WTK,VRML)等工具開發(fā)，對(duì)于復(fù)雜三維圖形的編程實(shí)現(xiàn)是很困難和費(fèi)時(shí)的，而且達(dá)不到理想的效果。
   
    (3)采用"一些商用建模軟件十VRML"的建模方法。① 3DMAX + VRML;3DMAX能夠?qū)С霰３植考g的各種關(guān)系的VRML文件。但3DMAX適合對(duì)虛擬環(huán)境進(jìn)行三維建模(如校園、室內(nèi)環(huán)境等)，它在構(gòu)造與修改機(jī)械產(chǎn)品的幾何特征時(shí)操作上顯得不夠方便與快捷;② Pro/E +VRML;采用Pro/E+VRML方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬設(shè)備的快速建模。Pro/E只支持VRML 1. 0的版本方式.而且所導(dǎo)出的文件丟失了原模型各部件間的各種關(guān)系等重要信息;③ SolidWorks+VRML; SolidWorks 2006版軟件對(duì)VRML 2.0(ISO/IEC147722I；1997，通常稱為VRML97)具有良好的支持作用，可以將建立好的零件模型直接導(dǎo)出為保持部件間的各種關(guān)系的VRML文件。本研究采用這種方法實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在虛擬環(huán)境中的精確建模。
   
    1.2  SolidWorks-VRML的建模方法
   
    通過運(yùn)用SolidWorks軟件，采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言VRML為中間橋梁，經(jīng)過一系列的變換、修改、輸人、輸出，形成.wrl格式的文件，大大減少了虛擬建模的工作量，提高了工作效率。下面簡單介紹所用到的軟件和語言。
   
    1.2.1   SolidWorks軟件簡介
   
    SolidWorks是世界上第1套基于Windows系統(tǒng)開發(fā)的三維機(jī)械設(shè)計(jì)CAD軟件，它具有在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中別具一格的特點(diǎn)和優(yōu)勢，即可采用參數(shù)化的二維模型快速生成同一類型、不同規(guī)格的系列產(chǎn)品，在建立機(jī)械產(chǎn)品的模型時(shí)顯得格外的方便、快捷，尤其是SolidWorks2006版對(duì)VRML2.0提供良好的支持。
   
    1.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言
   
    虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言(VRML)是一種與操作平臺(tái)無關(guān)的、基于3D Web的、描述可交互三維世界和對(duì)象的語言，它通過創(chuàng)建一個(gè)虛擬場景以達(dá)到現(xiàn)實(shí)中的效果。
   
    由VRML創(chuàng)建的虛擬現(xiàn)實(shí)場景是模擬現(xiàn)實(shí)中的三維產(chǎn)品造型，具有面向?qū)ο蟮膶哟涡浴⒍喔兄裕摂M世界的交互性、實(shí)時(shí)性和支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽等特點(diǎn)，而且由于VRML文件可以像HTML文檔一樣上傳/下載，并可啟動(dòng)VRML瀏覽器來觀看文檔所描述的三維模型，很好地解決了信息交流與共享的問題。