機(jī)器人模塊化可重用仿真平臺的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著機(jī)器人研究的不斷深入和機(jī)器人領(lǐng)域的不斷發(fā)展，機(jī)器人仿真技術(shù)作為機(jī)器人設(shè)計與研究的安全可靠、靈活方便的工具在也得以飛快的發(fā)展，并發(fā)揮著越來越重要的作用。本文依托國家863重點項目“機(jī)器人模塊化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計”子課題“機(jī)器人集成開發(fā)環(huán)境仿真建模平臺”，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的用戶開發(fā)一種具有模塊化可重用性的機(jī)器人仿真平臺。該平臺提供了穩(wěn)定的核心引擎服務(wù)、可視化的模型編輯、多語言交互服務(wù)接口等功能，具有功能完善、門檻較低、可擴(kuò)展性好、操作方便等優(yōu)點

2、，使得用戶可以及時有效地完成所需工作，進(jìn)一步縮短開發(fā)周期。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.從機(jī)器人仿真平臺的具體功能要求出發(fā)，分析了現(xiàn)有機(jī)器人仿真平臺的優(yōu)勢和不足，按照模塊化、可重用性的設(shè)計思想，提出了機(jī)器人軟件平臺設(shè)計要求，完成機(jī)器人軟件平臺的需求分析。
　　2.基于模塊化體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計了機(jī)器人了仿真平臺框架，并分別設(shè)計了核心引擎模塊，模型編輯模塊，3D顯示模塊，接口模塊和總控模塊的功能和結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度，明確劃

3、分系統(tǒng)各部分功能。
　　3.根據(jù)平臺模塊功能的需求，實現(xiàn)了平臺的三大關(guān)鍵技術(shù):三維實時場景渲染、可視化模型編輯、多語言接口，實現(xiàn)了基于Z緩存的實時消隱，基于四叉樹的動態(tài)層次細(xì)節(jié)判斷，基于XML的可視化模型編輯，提供了對C++和Matlab語言的支持，為實現(xiàn)可重用模塊化仿真平臺做了鋪墊。
　　4.根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計思想和框架結(jié)構(gòu)，開發(fā)了機(jī)器人模塊化可重用仿真平臺。通過綁定PhysX物理引擎和OpenGL渲染引擎，共同搭建了仿真平臺