在新产品的设计与制造环节中,产品的装配一直是产品开发周期中重要的环节,因此,装配也成为了影响产品开发周期,产品开发成本与时间最主要的因素之一。然而,在传统的装配工艺规划中,其装配工艺的制定严重依赖装配工艺人员的经验知识,不仅效率低下,出错率较高,而且也很难规划出最优的装配工艺方案。随着计算机技术的高速发展,计算机辅助装配规划的应用在一定程度上缓解了上述的不足,但研究重点大多在装配建模、装配序列规划等方面,而对装配路径的自动规划方面却研究甚少。因此,本文在UG软件平台上,对虚拟装配中装配路径自动规划的实现机制进行了详细的研究。围绕这一主题,本文主要开展了以下几方面的研究:(1)基于改进的A*算法装配路径规划研究在概述了UG/OPEN二次开发工具各模块的功能以及相互关系的基础上,阐述了UG二次开发的基本框架,并根据UG装配环境中装配概念与术语,构建了利于自动装配路径规划的装配信息模型。在详细分析了层次装配路径规划的基础上,对规划空间的建模以及计算进行了深入的研究。阐述了起始点与起始栅格关联的基本方法。对比分析了邻域栅格选择的不同对装配路径规划的影响。并对A*算法中的部分参数如启发项、搜索步长的选择进行了详细的分析与说明。最后举例说明了传统A*算法在装配路径规划方面的不足,并提出了相应的改进算法。(2)基于AABB包围盒的碰撞检测算法研究对比分析了AABB包围盒、OBB包围盒、Sphere包围盒、k-Dops包围盒在计算量、存储量、紧密性、碰撞检测复杂度等方面的性能差异。阐述了选AABB包围盒作为碰撞检测的原因。说明了UG装配环境下层次包围盒的构建与更新的基本方法,并分析了基于AABB包围盒碰撞检测的基本流程。在调用UG自有的干涉模块进行精确碰撞检测时,详细分析了各API函数调用的基本流程。构建起了粗、精相结合的碰撞检测算法。(3)NX环境下的装配动画仿真在阐述了装配动画仿真实现机制的基础上,深入研究了组件在装配空间中的位姿描述以及位姿变换的相关知识。推导出了空间任意位姿状态的改变所对应的位姿变换矩阵,并详细分析了在不同空间下的位姿变换的相互关系。最后搭建起了基于UG软件平台的装配路径自动规划系统,通过该系统不仅扩大了可进行装配路径自动规划的机械零部件的种类,而且也提高了装配路径规划的效率,提升了装配工艺规划的数字化水平。