合作信息
7. 可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)
發(fā)布單位：南開大學(xué)
所屬行業(yè)：新一代信息技術(shù)
合作信息類型：意向合作
機(jī)構(gòu)類型：高等院校
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-12
參考價(jià)格：面議
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合作信息簡介
項(xiàng)目的背景及目的
作為機(jī)器人研究中的重要方面，機(jī)器人仿真技術(shù)始終是機(jī)器人領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)勢引入到機(jī)器人的研究中，使實(shí)驗(yàn)者更加逼真地感受到機(jī)器人的空間三維環(huán)境。機(jī)器人仿真系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)、后期驗(yàn)證提供了平臺，利用機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)替代實(shí)體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，能夠有效避免機(jī)器人可能出現(xiàn)的硬件損傷，并提高工作效率。同時，可用于機(jī)器人學(xué)的教學(xué)中，豐富教學(xué)的內(nèi)容。
技術(shù)原理與工藝流程
1． 對機(jī)器人的三維仿真實(shí)現(xiàn)。根據(jù)真實(shí)機(jī)器人的幾何尺寸，利用AutoCAD和3dsMax進(jìn)行機(jī)器人建模，最終通過Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)高仿真度的仿真機(jī)器人場景，并允許用戶以各種方式控制仿真場景的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作。
2． 根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)相同的架構(gòu)，保證仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)各個模塊之間的相互替代，允許用戶在仿真模塊與真實(shí)模塊間的自由切換。
3． 通過對機(jī)器人學(xué)中正逆運(yùn)動學(xué)、雅克比矩陣、軌跡規(guī)劃等基礎(chǔ)知識的研究，依據(jù).Net開發(fā)平臺，采用C#語言實(shí)現(xiàn)了三維仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)，利用Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)了仿真場景，并利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形顯示優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展功能，例如：機(jī)器人末端點(diǎn)標(biāo)記，機(jī)器人數(shù)據(jù)文件的記錄回放功能等。
主要技術(shù)性能指標(biāo)
1. 萬次無故障運(yùn)行，運(yùn)行過程中內(nèi)存占用為55M。
2. 可運(yùn)行于不同的操作系統(tǒng)中，包括：Windows 2000，Windows xp及Windows Vista。
3. 仿真場景可以實(shí)現(xiàn)60fps的刷新率。
4. 可通過Internet實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)的連接。
技術(shù)水平及用途
本項(xiàng)目得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。應(yīng)用行業(yè)：1.教育 2.工業(yè) 3.制造業(yè)。
依據(jù).Net開發(fā)平臺，采用C#語言，并利用Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)了一種可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)。根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采取模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)間的連接。經(jīng)過對可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)的測試與實(shí)際的應(yīng)用，取得了較好的效果。將仿真系統(tǒng)用于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對算法的預(yù)設(shè)計(jì)，并輔助了真實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和研究；將仿真系統(tǒng)用于機(jī)器人學(xué)教學(xué)中，生動地演示了機(jī)器人學(xué)中的基礎(chǔ)理論知識，豐富了教學(xué)手段，提高了教學(xué)的效率。
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測
1. 將可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)應(yīng)用于各種進(jìn)行機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究的科研院所，可以輔助對機(jī)器人控制算法的預(yù)設(shè)計(jì)，并且可將仿真系統(tǒng)的一個或多個模塊組合嵌入到實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)中，輔助相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開展，進(jìn)行后期算法的分析和驗(yàn)證。
2. 將可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)器人學(xué)教學(xué)中，可以提高機(jī)器人學(xué)在中小學(xué)中的普及教育，并且針對各高等院校的機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容，以其三維仿真演示功能為教師提供更豐富的教學(xué)手段。
作為機(jī)器人研究中的重要方面，機(jī)器人仿真技術(shù)始終是機(jī)器人領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)勢引入到機(jī)器人的研究中，使實(shí)驗(yàn)者更加逼真地感受到機(jī)器人的空間三維環(huán)境。機(jī)器人仿真系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)、后期驗(yàn)證提供了平臺，利用機(jī)器人仿真實(shí)驗(yàn)替代實(shí)體機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，能夠有效避免機(jī)器人可能出現(xiàn)的硬件損傷，并提高工作效率。同時，可用于機(jī)器人學(xué)的教學(xué)中，豐富教學(xué)的內(nèi)容。
技術(shù)原理與工藝流程
1． 對機(jī)器人的三維仿真實(shí)現(xiàn)。根據(jù)真實(shí)機(jī)器人的幾何尺寸，利用AutoCAD和3dsMax進(jìn)行機(jī)器人建模，最終通過Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)高仿真度的仿真機(jī)器人場景，并允許用戶以各種方式控制仿真場景的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放操作。
2． 根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)相同的架構(gòu)，保證仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)各個模塊之間的相互替代，允許用戶在仿真模塊與真實(shí)模塊間的自由切換。
3． 通過對機(jī)器人學(xué)中正逆運(yùn)動學(xué)、雅克比矩陣、軌跡規(guī)劃等基礎(chǔ)知識的研究，依據(jù).Net開發(fā)平臺，采用C#語言實(shí)現(xiàn)了三維仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)，利用Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)了仿真場景，并利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形顯示優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了可擴(kuò)展功能，例如：機(jī)器人末端點(diǎn)標(biāo)記，機(jī)器人數(shù)據(jù)文件的記錄回放功能等。
主要技術(shù)性能指標(biāo)
1. 萬次無故障運(yùn)行，運(yùn)行過程中內(nèi)存占用為55M。
2. 可運(yùn)行于不同的操作系統(tǒng)中，包括：Windows 2000，Windows xp及Windows Vista。
3. 仿真場景可以實(shí)現(xiàn)60fps的刷新率。
4. 可通過Internet實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)的連接。
技術(shù)水平及用途
本項(xiàng)目得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持。應(yīng)用行業(yè)：1.教育 2.工業(yè) 3.制造業(yè)。
依據(jù).Net開發(fā)平臺，采用C#語言，并利用Managed Direct3D實(shí)現(xiàn)了一種可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)。根據(jù)“可配置”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采取模塊化的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)間的連接。經(jīng)過對可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)的測試與實(shí)際的應(yīng)用，取得了較好的效果。將仿真系統(tǒng)用于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)多機(jī)器人系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對算法的預(yù)設(shè)計(jì)，并輔助了真實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和研究；將仿真系統(tǒng)用于機(jī)器人學(xué)教學(xué)中，生動地演示了機(jī)器人學(xué)中的基礎(chǔ)理論知識，豐富了教學(xué)手段，提高了教學(xué)的效率。
應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測
1. 將可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)應(yīng)用于各種進(jìn)行機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究的科研院所，可以輔助對機(jī)器人控制算法的預(yù)設(shè)計(jì)，并且可將仿真系統(tǒng)的一個或多個模塊組合嵌入到實(shí)際機(jī)器人系統(tǒng)中，輔助相關(guān)實(shí)驗(yàn)的開展，進(jìn)行后期算法的分析和驗(yàn)證。
2. 將可配置的多機(jī)器人三維仿真系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)器人學(xué)教學(xué)中，可以提高機(jī)器人學(xué)在中小學(xué)中的普及教育，并且針對各高等院校的機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容，以其三維仿真演示功能為教師提供更豐富的教學(xué)手段。
