机器人图形示教盒编程的研究

本文介绍机器人作业的图形示教盒编程.通过建立机器人的运动学和三维几何模型,采用实时动画技术,在计算机屏幕上对机器人进行图形仿真示教,文中还讨论了图形示教程序的单步执行和实时修正方法,并给出了国产 PJ-lA 机器人进行喷漆作业的图形示教盒编程的实例.结果表明:机器人的图形示教盒编程具有生动、方便的特点,为机器人的编程研究提供了适用的工具.     

一个智能化的机器人仿真系统

本文介绍一个智能化的机器人仿真系统的设计与实现,包括机器人运动学及其逆问题,轨迹规划、工作空间几何描述,碰撞和干涉测试,图形生成和处理以及动画技术等内容.系统中将人工智能技术用于机器人运动学及其逆问题解的公式推导,采用图形集合运算完成图形输人并提出一种三维图形快速生成和处理的算法,能适用机器人实时图形仿真.该系统使用 Turbo-Pascal 语言在 IBM-PC 机上实现.     

基于虚拟人设计与实现机器人舞蹈动作的一种方法

基于三维虚拟人的骨骼模型仿真实现了机器人的舞蹈动作。分析了机器人舞蹈动作运动的基本规律和实现动作的基本方法,基于此建立了三维虚拟人实现机器人舞蹈动作的关键帧数据库,在此基础上利用中间帧的过渡函数实现了虚拟人骨骼模型仿真机器人舞蹈动作的方法。实验中利用NOBODY机器人舞蹈视频实现了三维虚拟人骨骼模型的仿机器人的舞蹈动画,结果证明了方法的正确性和可行性,对于机器人的三维虚拟化和仿真研究具有重要意义。     

面向对象的机器人仿真与监控系统

通过对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究,论述了使用VC6．0语言作为开发平台,以OpenGL三维显示技术完成三维可视化,以VRML作为外部机器人模型表示,实现运行时可交互的机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与方法。系统通过网络与机器人控制器进行通信,实时接收机器人控制器发来的状态数据,将它们动态地以三维模拟方式显示,用户能够动态地监视机器人的运动状态,在必要时对机器人的动作进行控制,为其它机器人的研究提供通用的仿真与模拟平台。     

基于MFC的雨滴水纹动画模拟

基于MFC的框架结构仿真实现雨滴三维水纹动画效果。提出利用MFC框架结构和8像素方法实现三维水纹的仿真。首先通过MFC的框架结构降低了编程的难度;其次通过采用8像素方法建立水波数学模型减少了计算工作量;最后通过偏微分方程绘制模拟圆形扩散水纹的效果。实验结果表明,该方法既减少了计算工作量,降低了编程难度又形象逼真的模拟了水纹动画仿真效果,对于在线实时游戏场景、影视动画制作中的雨滴水纹扩散效果的仿真模拟具有实际应用意义。     

AutoCAD.VBA与MATLAB环境下的机器人运动学仿真

介绍了应用VBA与MATLAB进行混合编程开发机器人仿真系统的方法。该方法以AutoCAD.VBA作为前端开发环境,MATLAB作为后台矩阵计算引擎,AutoCAD作为图形显示界面。以六转动关节机器人为例,阐述了系统开发过程中的关键技术。在介绍了该系统的造型模块后,对几种软件的动画仿真功能进行比较,给出应用VBA进行机器人动画仿真的方法及其运行结果。     

网络机器人实时监控系统的仿真研究

在基于网络的机器人远程控制系统研究中，大量视频图像数据在网络的传输导致的延时很难保证控制者能够实时监控机器人的状态。该文从仿真的角度提出了一种有效的方案，通过减少传输数据的方式减小延时。文章对机器人的几何建模和运动建模进行了研究，然后在VC＋＋6．0语言平台下，借助CAD软件SolidWorks，运用OpenGL完成了机器人的建模和三维显示；仿真系统通过网络实时的获取机器人的位置和姿态参数，动态地以三维模拟的方式显示，使得远程用户可以实时地监控机器人的运动状态，以采取适当的控制措施。     

机器人仿生脸的三维运动仿真

本文对人类产生典型表情时眼睛、眉毛、嘴和下颌的运动过程进行了分析，统计出了各器官的运动范围。采用AutoCAD和3DS MAX设计制作出了机器人仿生脸的三维结构模型，并建立了机器人仿生脸的机构运动传递关系。通过MAXScript脚本程序实现了三维运动仿真的参数化控制，获得了几种典型表情的仿真动画。     

Open GL及其在多子体系统动态仿真中的应用

阐述了 Open GL的功能和特点 ,利用它强大的三维建模功能及帧缓存动画技术 ,以微软 Visual C++作为编辑环境 ,结合 3DS,以挖掘机工作装置多连杆机构为例进行了三维全立体模型仿真和实时操作 ,给出了动态模拟制作的程序实现过程和方法 ,为多自由度多子体连接系统的动态仿真提供了一种新方法     

基于虚拟现实的三维园林景观设计仿真系统

现有的园林景观专业CAD软件对三维模型及虚拟仿真效果表达有限,只能进行二维施工图绘制.为解决动态景观特性,研发了虚拟现实技术的三维园林景观设计仿真系统,采用面向对象的参数化三维实体建模手段,实现了三维实体建模、设计场景的三维实时虚拟呈现、渲染图及动画制作、施工图绘制等功能,并探索了系统计算原理、实现方法及OpenGL扩展功能等相关技术.然后简要介绍了系统整体功能,详细论述了专业模块中的仿真过程.最后以工程实例验证了系统的有效性.     

基于OpenGL的DELTA并联机器人实时动态仿真

该文以DELTA并联机器人三维实时动态仿真系统为背景，介绍了OpenGL图形库的功能和特点以及OpenGL与Windows图形接口的设置方法；在建立了DELTA机器人数学模型的基础上，重点分析了DELTA机器人的运动学，并给出了DELTA机器人运动学逆问题的详细数值解法；阐述了利用OpenGL和VC 6．0联合编程以实现并联机器人动态仿真的方法，并给出了详细的设计步骤和开发的软件界面；最后讨论了OpenGL在机器人仿真中的应用前景。用OpenGL图形库进行机器人仿真真实感强，因而具有较高的使用价值和良好的应用前景。     

基于虚拟现实的水处理车间仿真的研究

为了达到在工人上岗前对其工作流程进行培训的目的,利用三维建模工具3DSMAX和虚拟现实仿真软件Cult 3D进行水处理车间工作流程的模拟.该文详细介绍了虚拟现实技术Cult 3D的功能,并将虚拟现实技术应用于大庆第二采油厂的水处理车间,详细分析了建模过程需要注意的问题以及如何模拟水处理车间工人操作的流程,同时分析了编程过程中的关键技术,开发了三维仿真动画程序.程序可以自动生成水处理车间的三维模型,并且以三维交互动画的形式演示操作流程.     

基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真

在飞行模拟训练器中,显示系统是其重要组成部分.为全面、直观并且实时地反映飞行仿真计算机得到的仿真数据,则采用三维动画方式来制作这个显示系统.文章讨论了使用开放图形库(OpenGL)结合Visual C 6.0开发平台及MFC框架,构建基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真系统的方法,并利用从串行口接收来的实时数据实现实时仿真.实验证明,该系统仿真效果好,运行正确、可靠、实时性好.     

矿山视景仿真技术探讨

结合建模软件Multigen Creator Pro及在平顶山矿区承担的实际科研项目，研究了矿山三维场景建立的方法，成功地建立了视觉效果较好的矿山三维场景。并利用仿真软件Vega Prime和组件GIS--MapObjects，对三维场景的渲染、驱动和二维三维互动进行了设计和开发，取得了良好的效果。     

Robust and Efficient Wave Simulations on Deforming Meshes

The goal of this paper is to enable the interactive simulation of phenomena such as animated fluid characters. While full 3D fluid solvers achieve this with control algorithms, these 3D simulations are usually too costly for real‐time environments. In order to achieve our goal, we reduce the problem from a three‐ to a two‐dimensional one, and make use of the shallow water equations to simulate surface waves that can be solved very efficiently. In addition to a low runtime cost, stability is likewise crucial for interactive applications. Hence, we make use of an implicit time integration scheme to obtain a robust solver. To ensure a low energy dissipation, we apply an Implicit Newmark time integration scheme. We propose a general formulation of the underlying equations that is tailored towards the use with an Implicit Newmark integrator. Furthermore, we gain efficiency by making use of a direct solver. Due to the generality of our formulation, the fluid simulation can be coupled interactively with arbitrary external forces, such as forces caused by inertia or collisions. We will discuss the properties of our algorithm, and demonstrate its robustness with simulations on strongly deforming meshes.     

基于分布式数值模拟结果的可视化

VTK是一个基于对象的三维重建方面的软件系统,其应用日益广泛。在对数值模拟软件进行开发时,需要对曲线、等值线、三维场等结果数据进行可视化。文中将针对大规模分布式数值模拟时的实时可视化问题,通过客户端广播可视化信息,服务器分别用数值模拟结果进行计算得到VTK文件,并将结果传回客户端,客户端将得到的数据进行合并,最后对其进行可视化并得到切线图像。结果表明,该可视化方法可以在较少影响数值模拟过程的情况下实现实时可视化。     

排队网络在制造系统中的应用及其三维仿真实现

首先讨论了排队网络建模仿真工具的功能需求，提出了基于有向图的排队网络仿真建模机制，以及将面向对象与离散事件结合起来的仿真方法，根据排队网络的理论，结合图形建模方法和动画仿真技术的发展，研究了排队网络法的3D仿真实现，开发了一个面向制造系统和基于3D仿真的排队网络分析工具。     

基于OpenGL的机械手三维可视化仿真研究

本文介绍在 Visual C 6 .0环境下 ,基于 Open GL开发机械手三维可视化仿真平台的设计方案 ,给出了创建机械手模型的基本方法 ,以及机械手在空间运动与抓取物体的三维动画实现过程     

光纤Bragg光栅传感网络实时监测与应变分析

作为一种绝对式传感器,波长调制式光纤Bragg光栅传感器对应变的响应为0.9pm/??。开发了基于可调谐F-P滤波器的检测仪器与计算机系统之间的实时监测系统。在对白泥井3号隧道的监测过程中,该光纤Bragg光栅传感网络实时监测系统实现了对来自隧道结构的应变状态的实时采集和描绘,并可以存储波长和应变数据以便后期查寻分析;借助分析光纤Bragg光栅传感器的应变图、三维应变图,为判断隧道二次衬砌的受力趋向提供参考。     

基于RTW ERT/VxWorks的实时仿真方法实现

介绍了一种基于RTW Embedded Coder和嵌入式操作系统VxWorks的实时仿真方法.在一些实时性要求较高的仿真系统中,怎样能够在不加大开发难度的情况下提高仿真的实时性是一个需要解决的问题.Matlab中的RTW是专门为实时仿真设计开发的.VxWorks是一个非常实时的嵌入式开发系统,利用代码生成工具将ERT嵌入式目标自动生成优化的嵌入式实时C代码,下载到VxWoks嵌入式实时操作系统下运行,主机运行Simulink模型,目标机运行实时代码,保证了实时性.同时提供了利用C-API接口实现在线调参的方法,与传统的基于Tornado实时目标和VxWorks的实时仿真方法相比,更加利于对模型参数进行访问.