教育機器人三維虛擬仿真平臺的研究與實現(xiàn).pdf

1、教育機器人作為培養(yǎng)與提升學(xué)生綜合能力的試驗平臺，得到了學(xué)校和社會的廣泛關(guān)注。然而目前教育機器人存在價格高，維修難以及不能重復(fù)利用等缺點，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，促進機器人教育的普及，本文基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一集成的虛擬裝配與運動仿真的教育機器人平臺。主要研究內(nèi)容如下： 首先，研究了教育機器人和虛擬現(xiàn)實在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，提出了教育機器人三維裝配與仿真平臺的總體設(shè)計要求，通過對幾種架構(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)運用于機器人裝配及運動仿真，提出了多面裝配的實現(xiàn)方法；介紹了虛擬控制器的設(shè)計和實施方法，設(shè)計了一套虛擬控制器來控制機器人完成指定任務(wù)，并集成了未來之星的圖形化編程軟件進行控制軟件的編寫。 最后，針對目前使用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，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