论文部分内容阅读
本文主要描述了救援机器人仿真系统的设计与实现。救援机器人仿真系统可应用在机器人设计阶段:通过构建虚拟样机帮助设计人员分析设计方案;也可通过仿真系统的运动学仿真帮助开发人员设计机器人在多种环境下的动作控制。
本文设计并实现了救援机器人仿真系统,主要完成:
●通过大量阅读机器人仿真相关技术文献,分析总结机器人仿真软件研究现状,比较了目前主流机器人仿真软件的优缺点。本文还对多刚体系统动力学,以及相关仿真软件RecurDyn作了简要介绍。
●设计实现分层、可扩展的仿真系统软件框架:本文基于智能体与环境交互的思想设计了机器人仿真系统仿真框架。仿真系统分为物理仿真引擎和仿真服务器。仿真服务器被划分为数据交互层、数据处理层以及GUI层。
●分析履带机器人运动学与动力学模型:阅读了相关文献,分析了履带机器人的运动学模型和动力学模型。构建履带式救援机器人多刚体虚拟样机模型:使用RecurDyn多体系统仿真软件构建了履带机器人的虚拟样机仿真模型。考虑到仿真速度,软件性能以及模型精确程度对模型进行简化。简化后的模型不仅保证了仿真结果的可信度,还大大缩短了仿真时间,提高了仿真运行效率。
●分析仿真结果:设定了不同的仿真路面环境,仿真履带救援机器人在路面上行驶,绘制了机器人驱动转矩、链轮转速、加速度等数据曲线图。通过将仿真结果与理论分析结果和实物机器人采集的数据,验证了仿真结果对实际机器人设计的可用性。