基于虛擬現(xiàn)實的多機器人協(xié)同控制技術的研究.pdf

1、本文的主要研究目的是實現(xiàn)基于網絡及OpenInventor的虛擬多機器人協(xié)同的仿真控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括基于虛擬現(xiàn)實的多機器人可視化協(xié)同搬運子系統(tǒng)和立體視頻傳輸子模塊，能夠完成虛擬多機器人的協(xié)同搬運仿真、碰撞檢測仿真和三維交互功能，并且提供了實時立體視頻傳輸顯示的功能。 首先，本文對OpenInventor體系結構、機器人幾何建模和場景優(yōu)化方法進行了研究，說明了如何利用三維場景數(shù)據(jù)庫技術完成場景繪制、以VRML作為外部機器人模型表

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

3、如實時碰撞檢測技術、基于三維鼠標的人機交互技術、遠程立體視頻傳輸技術。通過對現(xiàn)有碰撞檢測程序庫的整合與改進，設計并實現(xiàn)圖形仿真子系統(tǒng)的碰撞檢測模塊。 參照上海大學機器人中心的PT500及上海二號機器人系統(tǒng)，在PC平臺上實現(xiàn)了虛擬多機器人協(xié)同控制。并且通過采用網絡編程的WindowsSocket接口開發(fā)的網絡通信模塊將立體攝像頭監(jiān)控的實時視頻數(shù)據(jù)經捕捉，壓縮，輸送，提供給虛擬多機器人協(xié)同圖形仿真控制系統(tǒng)的立體視頻監(jiān)控模塊，從而實現(xiàn)