学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

危化品运输工况并联机器人可视化输入系统的研究

作　者: 郑晓彬
导　师: 吴冬梅
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 运输工况仿真 可视化输入 模拟驾驶 车辆动力学模型 视景仿真
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 39次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着工业的快速发展,危化品运输安全也越来越显出其重要性。本课题作为国家863重大专项的子课题“危化品运输工况仿真与模拟技术”的一个重要部分,针对离线仿真的不足,建立危化品运输工况并联机器人可视化输入系统,以实现对运动模拟器的实时信号输入。在充分考虑影响汽车运动状态的操纵输入量的基础上,建立包括车辆运动学模型、操控稳定性模型的近似4自由度汽车动力学模型,并对其进行仿真研究,验证了所建模型的合理有效性。为视景仿真系统中汽车位姿的计算提供了理论基础。在危化品运输工况虚拟场景建模方面,考虑到仿真的实时性要求,采用MultiGen Creator建立虚拟场景(包括天空、道路、建筑物、树木及交通标志模型)、运输罐装车。使用实时视景的优化技术对虚拟场景进行处理,以提高场景生成的实时性。基于MFC和Vega,建立运输工况视景系统,该系统能实现多通道、视点切换、碰撞检测、地形跟随等功能,并能与运动模拟器实现的数据实时交换。进行碰撞检测分析研究,采用包围盒层次法,实现主动车和自动运行车辆的碰撞检测。搭建由驾驶舱操纵系统、车辆动力学仿真系统、运输工况视景系统、信号采集系统、奇异校验及通讯系统等几部分组成的危化品运输工况并联机器人可视化输入系统。完成可视化输入系统和运动模拟器的通讯调试,实现了运动模拟器的实时输入,运动模拟器与视景中车辆位姿的同步性。通过实验验证虚拟运输工况视景仿真系统的逼真度、交互性、沉浸感。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-18
  1.1 课题背景及研究意义  8-9
  1.2 相关技术的国内外研究现状  9-12
    1.2.1 运动模拟器国内外研究现状  9-11
    1.2.2 视景仿真技术国内外研究现状  11-12
  1.3 视景仿真开发环境  12-16
    1.3.1 三维场景建模软件  12-14
    1.3.2 场景实时驱动软件Vega  14-16
  1.4 课题来源与主要研究内容  16-18
第2章 危化品运输车辆动力学建模  18-30
  2.1 引言  18
  2.2 车辆运动学模型的建立  18-22
  2.3 车辆操纵稳定性模型的建立  22-26
  2.4 车辆动力学微分方程的求解  26-27
  2.5 车辆动力学模型仿真分析  27-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章 危化品运输工况虚拟场景的建立  30-40
  3.1 引言  30
  3.2 三维场景建模  30-36
    3.2.1 地形模型  30-31
    3.2.2 天空模型  31
    3.2.3 道路模型  31-33
    3.2.4 建筑物模型  33
    3.2.5 树木及交通标志模型  33-34
    3.2.6 运输车辆模型建立  34-36
  3.3 运输工况实时视景的优化  36-39
    3.3.1 细节层次模型  36-37
    3.3.2 纹理映射处理  37
    3.3.3 实例技术的应用  37-38
    3.3.4 消隐处理的应用  38-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章 可视化输入系统及运输工况视景的实现  40-55
  4.1 引言  40
  4.2 可视化输入系统构建  40-43
    4.2.1 系统总体组成  40-41
    4.2.2 系统的硬件组成  41-42
    4.2.3 系统的软件组成  42-43
  4.3 基于MFC运输工况视景系统的实时驱动  43-50
    4.3.1 Vega程序设计主要流程  43-44
    4.3.2 多通道功能及视点切换  44-45
    4.3.3 车辆的运动实现  45-47
    4.3.4 碰撞检测  47-50
  4.4 奇异位形检测  50-52
  4.5 数据通讯模块  52-54
    4.5.1 模拟驾驶器中本地通讯  52-53
    4.5.2 模拟驾驶系统与倍福工控机之间的通讯  53-54
  4.6 本章小结  54-55
第5章 实验与结果分析  55-59
  5.1 引言  55
  5.2 虚拟运输工况视景仿真实验  55-56
  5.3 实时通讯及运动模拟器同步性实验  56-58
  5.4 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-64
致谢  64

相似论文

  1. 导弹虚拟试验可视化技术研究,TP391.9
  2. FROV作业流程仿真技术研究,TP242
  3. 视景仿真技术在无人机任务规划中的应用与研究,V279
  4. 基于虚拟现实环境的六轴平台视景仿真系统,TP391.9
  5. 基于陀螺仪的特种车辆姿态解算器的设计,U463.6
  6. 图像制导模拟器图像生成研究,TP391.41
  7. 复杂驾驶环境下闭环模拟驾驶系统构建及操纵特性研究,U461.6
  8. 基于HLA的地面作战信息系统的视景仿真技术研究,TP391.9
  9. 虚拟矿井的设计与实现,TD214
  10. 防区外制导炸弹视景仿真系统研究,TJ415
  11. 直升机飞/发综合控制半物理仿真平台视景仿真及接口设计,TP391.9
  12. 汽车模拟器车辆动力学仿真软件的设计,TP391.9
  13. 基于空间约束的路径规划与视景仿真研究,U116.2
  14. 初级教练机飞行模拟器设计,V216.8
  15. 交互式高速公路视景仿真系统关键技术研究,TP391.41
  16. 虚拟环境下多实体行为仿真关键技术研究,TP391.9
  17. 基于OGRE的视景仿真系统研究,U268.4
  18. 大型舰船运动视景仿真研究,U674.7
  19. ROV水下作业仿真系统的研究,U674.941
  20. 深水铺管起重船起重作业模拟系统方案设计,U674.35

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
© 2012 www.xueweilunwen.com