基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多機(jī)器人協(xié)同控制技術(shù)的研究.pdf

1、本文的主要研究目的是實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)及OpenInventor的虛擬多機(jī)器人協(xié)同的仿真控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多機(jī)器人可視化協(xié)同搬運(yùn)子系統(tǒng)和立體視頻傳輸子模塊，能夠完成虛擬多機(jī)器人的協(xié)同搬運(yùn)仿真、碰撞檢測(cè)仿真和三維交互功能，并且提供了實(shí)時(shí)立體視頻傳輸顯示的功能。 首先，本文對(duì)OpenInventor體系結(jié)構(gòu)、機(jī)器人幾何建模和場(chǎng)景優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，說明了如何利用三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成場(chǎng)景繪制、以VRML作為外部機(jī)器人模型表

2、示、以LOD方法優(yōu)化仿真場(chǎng)景所實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)器人場(chǎng)景繪制模塊的開發(fā)技術(shù)與方法。并以此為基礎(chǔ)，分析了虛擬多機(jī)器人協(xié)同仿真的過程，提出了從搬運(yùn)物體出發(fā)，根據(jù)搬運(yùn)物體運(yùn)動(dòng)路徑反求多機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)路徑的協(xié)同方法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，它能夠避免虛擬多機(jī)器人操縱人員了解額外的各種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成等方面的知識(shí)，而用直觀、便捷的方法針對(duì)作業(yè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)虛擬多機(jī)器人的協(xié)同搬運(yùn)等仿真方案。此外，本文還實(shí)現(xiàn)了虛擬多機(jī)器人協(xié)同仿真控制系統(tǒng)中其它功能模塊的一系列關(guān)鍵技術(shù)，

3、如實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)技術(shù)、基于三維鼠標(biāo)的人機(jī)交互技術(shù)、遠(yuǎn)程立體視頻傳輸技術(shù)。通過對(duì)現(xiàn)有碰撞檢測(cè)程序庫的整合與改進(jìn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)圖形仿真子系統(tǒng)的碰撞檢測(cè)模塊。 參照上海大學(xué)機(jī)器人中心的PT500及上海二號(hào)機(jī)器人系統(tǒng)，在PC平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了虛擬多機(jī)器人協(xié)同控制。并且通過采用網(wǎng)絡(luò)編程的WindowsSocket接口開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)通信模塊將立體攝像頭監(jiān)控的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)經(jīng)捕捉，壓縮，輸送，提供給虛擬多機(jī)器人協(xié)同圖形仿真控制系統(tǒng)的立體視頻監(jiān)控模塊，從而實(shí)現(xiàn)