虛擬機器人開發(fā)引擎的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著虛擬機器人技術(shù)的發(fā)展，虛擬機器人的應(yīng)用越來越廣泛。由于機器人類型的繁雜多樣以及作業(yè)任務(wù)的不同，機器人仿真軟件的功能與設(shè)計目的也各不相同，但是開發(fā)不同仿真軟件時所使用到的技術(shù)卻有所類似。如何避免在開發(fā)新的機器人仿真軟件時進行重復(fù)性的工作是目前需要研究的關(guān)鍵問題。
　　對于大型的軟件系統(tǒng)，如游戲軟件等，系統(tǒng)開發(fā)時通常會首先開發(fā)出軟件的引擎以作為驅(qū)動軟件所有功能與特性的核心，之后可以重復(fù)使用引擎快速的開發(fā)出軟件系統(tǒng)。隨著機器人仿真軟

2、件的發(fā)展，其功能越來越多，系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，同樣需要一款引擎來支持機器人仿真軟件的快速開發(fā)，基于此問題，本論文提出了虛擬機器人開發(fā)引擎的概念即以軟件引擎的方式開發(fā)的虛擬機器人仿真軟件的核心功能模塊。使用虛擬機器人開發(fā)引擎可以使開發(fā)人員不必每次都從底層做起，而是使用引擎提供的基礎(chǔ)功能，專注于虛擬機器人任務(wù)級別來快速高效的開發(fā)機器人仿真軟件。
　　本論文首先總結(jié)目前機器人仿真軟件和三維仿真軟件引擎的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了虛擬機器人開發(fā)引擎的

3、概念，并對虛擬機器人開發(fā)引擎做了需求分析和功能設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，按照模塊化與層次化的思想對如何實現(xiàn)虛擬機器人開發(fā)引擎進行了詳細設(shè)計，包括給出了引擎的整體架構(gòu)，并對各個模塊之間的組織關(guān)系流程進行了設(shè)計。然后按照整體架構(gòu)的模塊劃分分別對各個模塊進行了詳細的敘述:渲染引擎模塊實現(xiàn)場景對象的渲染;物理引擎與碰撞檢測為引擎提供動力學(xué)仿真的基礎(chǔ);引擎核心場景對象是基本的場景單元，為機器人仿真提供素材;腳本驅(qū)動模塊為引擎提供了機器人動態(tài)決策的能力;場