随着虚拟现实技术的发展,人机交互性作为其特性之一,逐渐成为虚拟现实技术研究中的一大热点。数据手套是虚拟现实技术中重要的外部设备,虚拟手的设计和实现是应用数据手套的关键途径,通过虚拟手技术可以提供自然高效地人机交互方式。本文通过对5DT数据手套(5DT Data Glove 14 Ultra14)和FOB位置跟踪器(Flock of Bird)原理和功能的研究,开发了一种适用于虚拟制造系统的虚拟交互程序控制模块,该模块可作为CAD/CAM实验平台的输入功能模块,为虚拟制造技术提供了应用基础。首先,本文研究了了5DT数据手套以及FOB位置跟踪器的应用,并结合基于STEP标准的CAD/CAM实验平台,提出了人机交互控制模块的方案。然后,通过对人手的解剖结构和运动特点以及几种常见的虚拟手的几何建模方法的研究,设计了由椭球型单元构成的面向对象虚拟手模型,同时结合5DT数据手套与FOB位置跟踪器的动态传感器数据,对虚拟手进行了运动模拟,实现了人手到虚拟手的动作映射。最后,为了实现虚拟手与虚拟场景中的虚拟物体进行较为精确的碰撞检测以及后续抓取算法,本文对几种通用的碰撞检测算法理论进行了分析,针对虚拟手以及虚拟物体的特征,选择了包围盒算法来实现虚拟手与虚拟场景的碰撞检测,实现了在CAD/CAM实验平台下虚拟手对虚拟物体的碰撞检测,经过验证,这种方法适用于虚拟制造,并达到虚拟制造的人机交互效果。