虛擬現(xiàn)實(shí)仿真中多層次交互式路徑規(guī)劃的改進(jìn)和增強(qiáng).pdf

1、近年來(lái)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工業(yè)生產(chǎn)流程變得日益復(fù)雜，為了滿足高速發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)自動(dòng)化模型被逐漸應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。在虛擬現(xiàn)實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，特別是組裝與拆分任務(wù)中，交互式路徑規(guī)劃起到了至關(guān)重要的作用。
　　根據(jù)LGP-ENIT實(shí)驗(yàn)室的研究工作，一個(gè)多層次環(huán)境描述的交互式路徑規(guī)劃虛擬仿真方案被提出。該方案的思想是根據(jù)高層次的語(yǔ)義信息，在虛擬環(huán)境中計(jì)算移動(dòng)虛擬物體到指定地點(diǎn)的路徑，并通過(guò)外部交互設(shè)備輔助用戶移動(dòng)該物體，同時(shí)通過(guò)用戶的操作

2、反饋對(duì)路徑修正。該方案已經(jīng)由Simon CAILHOL和趙穎申完成了部分研究及交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。
　　本文著重討論交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的改進(jìn)和后續(xù)開(kāi)發(fā)。為了進(jìn)一步滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，達(dá)到可以輔助工業(yè)生產(chǎn)的目的，本交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)做出了以下方面的改進(jìn)：①為了滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的情況，除了物體的位置，角度也應(yīng)該被考慮。本文實(shí)現(xiàn)了基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹(shù)（RRT）算法的支持6D環(huán)境（3維位置+3維旋轉(zhuǎn)角度）的路徑規(guī)劃策略。②為了掌握物體

3、間的碰撞的接觸。本文使用了FCL碰撞檢測(cè)開(kāi)源庫(kù)實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測(cè)的功能。③語(yǔ)義層作為多層次環(huán)境描述交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制和調(diào)度其他層次，并且語(yǔ)義層也是用戶交互的層次。為了豐富語(yǔ)義層功能，改進(jìn)語(yǔ)義信息的架構(gòu)，本文定義了語(yǔ)義信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)義信息的管理模塊，拓?fù)鋮^(qū)域的權(quán)重計(jì)算功能和根據(jù)語(yǔ)義信息來(lái)選擇幾何規(guī)劃策略的功能。
　　本文針對(duì)交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)做出了改進(jìn)和擴(kuò)充并驗(yàn)證了語(yǔ)義信息處理、碰撞檢測(cè)和6D路徑規(guī)劃的正確性

4、，為今后交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的輔助提供了更多的可能性。
　　近年來(lái)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工業(yè)生產(chǎn)流程變得日益復(fù)雜，為了滿足高速發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)自動(dòng)化模型被逐漸應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。在虛擬現(xiàn)實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，特別是組裝與拆分任務(wù)中，交互式路徑規(guī)劃起到了至關(guān)重要的作用。
　　根據(jù)LGP-ENIT實(shí)驗(yàn)室的研究工作，一個(gè)多層次環(huán)境描述的交互式路徑規(guī)劃虛擬仿真方案被提出。該方案的思想是根據(jù)高層次的語(yǔ)義信息，在虛擬環(huán)境中計(jì)算移動(dòng)虛擬物

5、體到指定地點(diǎn)的路徑，并通過(guò)外部交互設(shè)備輔助用戶移動(dòng)該物體，同時(shí)通過(guò)用戶的操作反饋對(duì)路徑修正。該方案已經(jīng)由Simon CAILHOL和趙穎申完成了部分研究及交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作。
　　本文著重討論交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的改進(jìn)和后續(xù)開(kāi)發(fā)。為了進(jìn)一步滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，達(dá)到可以輔助工業(yè)生產(chǎn)的目的，本交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)做出了以下方面的改進(jìn)：①為了滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的情況，除了物體的位置，角度也應(yīng)該被考慮。本文實(shí)現(xiàn)了基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹(shù)（RRT

6、）算法的支持6D環(huán)境（3維位置+3維旋轉(zhuǎn)角度）的路徑規(guī)劃策略。②為了掌握物體間的碰撞的接觸。本文使用了FCL碰撞檢測(cè)開(kāi)源庫(kù)實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測(cè)的功能。③語(yǔ)義層作為多層次環(huán)境描述交互式路徑規(guī)劃系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制和調(diào)度其他層次，并且語(yǔ)義層也是用戶交互的層次。為了豐富語(yǔ)義層功能，改進(jìn)語(yǔ)義信息的架構(gòu)，本文定義了語(yǔ)義信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)義信息的管理模塊，拓?fù)鋮^(qū)域的權(quán)重計(jì)算功能和根據(jù)語(yǔ)義信息來(lái)選擇幾何規(guī)劃策略的功能。
　　本文針對(duì)交互式路徑