教育機(jī)器人三維虛擬仿真平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、教育機(jī)器人作為培養(yǎng)與提升學(xué)生綜合能力的試驗(yàn)平臺(tái)，得到了學(xué)校和社會(huì)的廣泛關(guān)注。然而目前教育機(jī)器人存在價(jià)格高，維修難以及不能重復(fù)利用等缺點(diǎn)，使其在應(yīng)用過程中受到了一定的限制。為了克服以上缺點(diǎn)，促進(jìn)機(jī)器人教育的普及，本文基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)了一集成的虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真的教育機(jī)器人平臺(tái)。主要研究?jī)?nèi)容如下： 首先，研究了教育機(jī)器人和虛擬現(xiàn)實(shí)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，提出了教育機(jī)器人三維裝配與仿真平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要求，通過對(duì)幾種架構(gòu)方案的分析和

2、比較，確定了以數(shù)據(jù)為中心的架構(gòu)方案： 其次，創(chuàng)新性地將OGRE和ODE技術(shù)運(yùn)用于機(jī)器人裝配及運(yùn)動(dòng)仿真，提出了多面裝配的實(shí)現(xiàn)方法；介紹了虛擬控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)施方法，設(shè)計(jì)了一套虛擬控制器來控制機(jī)器人完成指定任務(wù)，并集成了未來之星的圖形化編程軟件進(jìn)行控制軟件的編寫。 最后，針對(duì)目前使用ODE引擎存在的性能問題，分析了可變間隔法及幾種高精度數(shù)值積分方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)果表明，改良型歐拉法存在更高的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。 本文提出并