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。     

基于网络和Linux的机器人仿真和监控系统

本文介绍了一种新的基于网络的机器人仿真、监控系统, 该系统运行于Linux操作系 统的PC机上,采用OpenGL图形库进行开发,能够实时模拟机器人的运动,并且通过网络与机 器人控制器进行通讯,能够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 拟方式显示或者将其存储起来以备将来分析,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．     

机器人仿真与监控系统的研究

本文介绍了一种机器人仿真与监控系统，该系统能实时监视机器人的运动状态，本文对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究．详细论述了机器人本体的建模方法．说明了机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与开发方法。通过改变机器人的几何模型和运动学描述就能方便的对不同的机器人本体进行仿真与监控而不需要对源代码进行修改，最后，介绍了该系统分别应用于PT500和PT600不同机器人本体的实例。     

基于MBD的教育机器人运动仿真平台研究

针对目前教育机器人缺少仿真平台的问题,建立了一个基于多体系统动力学的教育机器人三维运动仿真平台.对教育机器人仿真平台所涉及的关键技术进行研究.根据教育机器人特点和运动仿真需求,提出教育机器人动态仿真平台的框架结构.在给出教育机器人拼接件几何模型和物理属性统一表达方法的基础上,基于多刚体系统动力学理论,建立教育机器人离散动力学模型和碰撞接触响应模型,并提出了相应的仿真方法,模拟教育机器人的物理行为.对教育机器人控制器、传感器及执行器进行仿真,构建了教育机器人虚拟控制系统,实现虚拟教育机器人的控制.最后,实际应用表明,仿真平台能够较好地满足教育机器人运动仿真的需要.     

空间机器人控制系统硬件仿真平台的研究

建立了空间机器人控制系统的硬件仿真平台。研究了空间机器人基于手眼视觉的控制问题,建立了系统关键部件的模拟设备。仿真平台由中央控制器、关节模拟器、手眼模拟器、动力学/运动学仿真计算机和三维动画显示计算机组成。基于该平台,对空间机器人控制特性和仿真过程中的延时环节进行了研究。系统自主捕获仿真试验结果表明,所采用的运动控制算法能够稳定收敛于目标,仿真平台能够较好地完成对实际机器人系统控制过程的模拟测试及系统控制算法的验证。     

机器人可视化动态仿真中的三维建模

机器人三维空间模型的建立是研究其动力学和运动学性的重要基础。要准确、逼真地进行三维建模必须恰当地选择开发工具,并简化由机器人连杆坐标变换和运动学方程所产生的复杂、大量的矩阵运算。在AutoCAD2005环境下,以VBA为二次开发工具,实行VBA和MATLAB的混合编程,把MATLAB作为后台矩阵计算引擎,可以较好地解决上述问题,成功地实现机器人计算机动态图形仿真系统的三维建模,从而为机器人动态仿真系统的开发奠定良好基础。     

基于SimMechanics的新型并联机构仿真平台

针对一种新型六自由度并联机器人进行了运动学和动力学分析,并借助于MatLab的SimMechanics模块的系统动态建模功能,以六自由度并联机器人仿真模型为对象,设计了PID控制器形成闭环控制,最后构成一个仿真平台。结果表明：在平台上可以进行运动学、动力学、控制方法的研究。同时仿真平台由各模块组成,可以灵活改变各模块的参数和结构,并且避开了Stewart平台的复杂的建模过程,对所有并联机构的研究都有借鉴作用。     

OpenGL在工业机器人动态仿真中的应用

<正> 随着对机器人研究的不断深入和机器人领域的不断拓展,机器人仿真系统作为机器人设计和研究的安全可靠、灵活方便的工具,在本领域发挥着重要作用。本文结合6R(旋转关节)焊接机器人,对6R机器人仿真系统的开发进行了探讨。并给出了开发的仿真界面和系统图形交互的过程。实现多自由度、多关节机器人的动态仿真,达到考查研究多自由度、多关节机器人的目的。1 开发工具和开发环境 本系统Windows9x/NT平台上开发,采用面向对象的编程技术,选用VC++60的编程环境。VC++6.0和windows9x具有相同接口,同时OpenGL被嵌入ndows中,不存在接口问题。同时OpenG的强大图形处理功能,便于我们图形建模,使它成为我们开发这套图形仿真系统的首选。 OpenGL是SGI公司开发的一套3D图形软件接口标准,是独立于操作系统和硬件环境的三维图形库,能十分方便地在各平台间移植,已成为开发计算机图形的工业标准。具体功能有:几何建模、坐标变换、颜色模式设置、光照和材质、图像效果、位图和图像、纹理映射、实时动画、互技术等。     

多移动机器人路径规划仿真平台研究*

多机器人路径规划仿真平台(multi-robot path planning simulation platform)是通用的多机器人路径规划及协调与合作系统。该系统能将机器人状态数据及时地以二维图形方式显示,并且能模拟现实工作环境,监测机器人动作,检测机器人与环境物体间的碰撞,通过一系列仿真技术,使得原来必须用实际机器人作为对象的研究活动在一定程度上转移到计算机中虚拟进行。比较详细地描述了仿真平台系统的设计原理、模型结构和运行方式,并讨论了构成系统的关键技术特点。     

基于三维仿真的输（调）水系统实时调控实现平台研究

以南水北调中线工程为例,研制基于三维仿真的输(调)水系统的实时调控实现平台。研究虚拟仿真平台的构建、海量数据的分页调度、碰撞检测、闸门建模等技术,实现场景三维可视化与漫游、二维导航图与三维场景的实时联动、基于三维场景的集成查询与显示、基于水量调度模型的调水方案的分层显示、基于水动力学模型的三维水面动态模拟和流场动态可视化、基于实时调控的闸门可视化动态仿真等功能。该平台可为南水北调中线工程运行管理决策支持系统建设提供技术支撑,并为相似工程提供借鉴。     

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析, 描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能, 对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计, 重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明, 系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真, 且性能较优。     

基于Java 3D的空间机器人运动仿真系统*

重点阐述了空间机器人仿真系统的体系结构、空间机器人运动分析与仿真建模、机器人避碰原则、空间机器人碰撞检测与避碰的实现、空间机器人仿真系统基于Java 3D的实现.     

三维可视化的喷涂机器人离线轨迹规划系统

传统的喷涂机器人采用人工示教的方式生成喷涂轨迹,该方法依赖工人经验,规划时间长,且不能产生最佳轨迹。为克服这些缺陷,提高喷涂机器人的喷涂质量与喷涂效率,文中通过对喷涂机器人喷涂过程建模、喷涂路径规划、喷涂过程仿真进行深入的研究与分析,建立了喷涂机器人离线轨迹规划与仿真系统整体框架。在此基础上,采用MFC和OpenGL开发了完整的离线轨迹规划与仿真系统,该系统能够针对不同的工件生成正确的轨迹,并能够进行三维可视化的仿真及效果显示。     

基于Vega的双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真

提出了一种利用Vega来实现双臂空间机器人飞行及捕捉目标的轨迹规划仿真系统．简要介绍了仿真系统的开发环境及其实现方法．该仿真系统在SGI工作站上, 利用Multigen Creator 建模工具和三维视景仿真软件Vega来实现空间机器人本体及被捕捉目标的建模和仿真, 能为机器人的轨迹规划、运动学分析和运动控制的算法设计提供重要信息, 并能对其理论和算法的可行性加以验证．     

基于Simulink/SimMechanics的三自由度并联机器人控制系统仿真

针对并联机器人控制系统比传统串联机器人更加复杂的问题,将虚拟仿真技术应用到并联机器人控制策略的研究上.以三自由度Delta并联机器人为例,为便捷高效实现其控制系统仿真,利用Simulink为仿真平台,结合SimMechanics Link接口软件,提出了三维Pro/E模型转换成SimMechanics模型的建模方法建立机械系统模型,并设计PID控制器模型进行仿真分析.结果表明,该方法为并联机器人控制策略的研究提供了高效的仿真平台,便于展开针对并联机器人特点的各种控制策略的研究.     

基于ROS与Kinect的移动机器人同时定位与地图构建

同时定位与地图构建(SLAM)技术一直以来都是移动机器人实现自主导航和避障的核心问题,移动机器人需要借助传感器来探测周围的物体同时构建出相应区域的地图。由于传统的1D和2D传感器,如超声波传感器、声呐和激光测距仪等在建图过程中无法检测出Z轴(垂直方向)上的信息,易增加机器人发生碰撞的概率,同时影响建图结果的精确度。本文利用Kinect作为机器人SLAM的传感器,将其采集到的三维信息转化成二维的激光数据进行地图构建,同时借助机器人操作系统(robot operating system,ROS)进行仿真分析和实际测试。结果表明Kinect可以弥补1D和2D传感器采集信息的不足,同时能够较好的保持建图的完整性和可靠性,适用于室内的移动机器人SLAM实现。     

基于ROS的六自由度机械臂运动规划

针对传统机器人在复杂环境下的安全问题以及运动规划问题,采用开源机器人操作系统ROS搭建了机器人仿真平台,并进行运动规划。在ROS平台下,利用URDF文件完成机械臂3D建模;利用Movelt配置助手(setup assistant)配置机械臂模型并且生成启动文件。在Rviz中显示三维模型;利用Movelt完成对六自由度机械臂的运动规划,以及避障轨迹规划。结果表明,通过Rqt_plot导出机械臂运动过程中六个关节的位置关系信息,可为进一步改善和研究机械臂轨迹规划提供更加直观的方法。     

基于ADAMS的弧焊机器人运动仿真

机器人三维运动仿真是当前机器人研究领域中重要的研究方向之一。采用CAD软件Pro/E和机械系统动力学仿真软件ADAMS,对德国CLOOS公司生产的76AW型弧焊机器人建立了三维运动仿真模型。采用Denavit-Hartenberg方法建立了连杆坐标系下的机器人运动学模型,并采用Matlab编写了运动学正、逆解的程序。详细阐述了模型的建立方法及具体过程,实现了在ADAMS环境下的机器人焊缝路径的运动仿真。为机器人动力学及离线编程技术的研究提供了基础。