一个支持跨域资源同步分配的虚拟作业模型

提出一个能够在跨域环境中为网格并行应用程序完成同步资源分配的虚拟作业模型VJM,VJM能避免由于多个并行作业竞争而产生的死锁,并利用小作业装填技术缓解因同步资源分配而产生的浪费.VJM并不依赖于资源预约机制,因此可以通过标准的GRAM协议与现有的多数局部调度器协作.最后,在元调度器CSF4中实现了该模型,并通过生物信息并行应用程序mpiBLAST-G2验证了该模型的合理性.

基于VR技术的虚拟作业的实现

基于VR技术的虚拟作业实现为作业指导提供了一种崭新的思路和方法。对虚拟作业环境实现的关键性技术进行了研究,包括三维模型的构建、虚拟环境的实现、交互控制等方面的内容。以机械手的作业为例,利用CAD三维软件和3DsMAX,结合VRML技术,构建了机械手三维模型、作业环境的静态虚拟模型,再利用VRP编辑器,实现用户可以实时交互控制的动态机械手作业仿真。

联合收割机田间作业虚拟仿真系统研制

构建联合收割机田间作业虚拟仿真模型和虚拟作业场景,研究联合收割机在虚拟田间作业场景中的模型运动控制技术和模型碰撞检测技术,集成所研制的联合收割机模拟操纵台、联合收割机三维模型以及虚拟田间作业场景,可以开发出一套联合收割机田间作业虚拟仿真系统,为进行联合收割机田间作业性能虚拟试验和作业质量评估提供一种新的手段及技术支撑平台。

基于Petri网的虚拟维修作业过程模型分析

在虚拟维修领域,一般采用Petri网进行维修过程建模,Petri网方法相对于其他过程建模方法 ,更适合于描述具有冲突、并发关系及复杂的行为关系等问题的系统,且该模型具有直观性;能严格定义过程任务,具有强大的动态仿真性,能够对动态的非确定性的作业过程进行有力的描述。本文针对基于Petri网虚拟维修作业过程的建模做几种方法的比较。

基于三维仿真技术的物流港口作业虚拟调度

提出一种基于三维仿真技术的物流港口作业虚拟调度方法,采用仿真迭代的指数平滑法以及离散型路径构建物流调度模型,获取最佳的物流调度结果,基于数字高程模型获取物流调度模型的三维向量有限序列,采用不规则三角形网(TIN)三维建模方法,塑造港口物流调度三维模型,实验结果表明该种调度方法的各项性能指标都优于传统调度方法,能够对港口物流作业进行及时准确的调度,降低港口建设成本,提高集装箱码头物流周转效率,具有较高的应用价值。

关于虚拟人体维修作业姿态库设计研究

针对目前装备维修性虚拟仿真分析时所设计的虚拟人体维修作业姿态库缺乏任务针对性的问题,提出了一种基于Memetic算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法。首先介绍了虚拟人体维修作业姿态库设计原理,给出了需要提取的虚拟人体维修作业姿态特征数据,而后在K-means算法的基础上引入Memetic算法,并设计了Memetic算法中个体编码方式与各子步骤操作方式,进而对虚拟人体维修作业姿态进行聚类,最终设计了虚拟人体维修作业姿态库。以某型装甲车辆动力舱吊舱为例,将所提的虚拟人体维修作业姿态库设计方法同基于遗传算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法进行了比较,实例应用结果表明所提方法比基于遗传算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法准确性更高、聚类效果更好,验证了所提方法的可行性与优越性。

近自然森林经营目标树作业体系辅助设计系统的研究与开发

目标树林分作业体系是近自然森林经理计划中规定本经理期内对当前林分执行具体作业的林分作业模式。近自然的目标树作业体系设计是以单株木为对象,按调整林木竞争或互助的生态关系、降低作业成本、提高生产能力的原则进行,设计的技术要求较高,工作量大,结果也会因具体林分条件不同而出现较大的差异。开发一个近自然林分作业辅助设计系统是导引近自然森林经营向规范化和标准化方向进行的必要工作。本文以此为目标,以天保工程区天然林和人工林的样地调查数据为基础,以模块化设计思想为指导,采用C/S结构的系统开发模式、用Access提供数据管理并以Excel支持结果输出、以VB 6.0为程序设计语言,开发了可视化的目标树林分作业辅助设计系统。该系统实现了虚拟的林木分类标记、干扰木采伐操作及保护促进天然更新标识等作业设计内容,并提供了样地数据管理、林木空间位置分布图制作、林分统计图表和主要经营参数的自动计算和设计文本输出功能,实现了林分作业的规范化和自动化辅助设计和决策分析目标。该系统的应用可促进近自然森林经营工作规范化推广发展。

柔索驱动式航天员虚拟微重力训练系统控制与实验

针对现有的航天员地面微重力训练设备存在成本高、单次训练时间短、模拟精度低等问题,提出了一种柔索驱动的航天员虚拟微重力训练系统。通过采样航天员对作业对象的操作力,控制柔索驱动虚拟物体(末端执行器)运动,使虚拟物体符合在微重力环境中的运动规律。建立了柔索驱动训练系统的动力学模型,分析了系统的特性。针对传统力伺服系统多余力对控制力精度影响较大且难以克服的问题,提出了一种使用弹簧产生柔索张力的并联柔索全位置型控制方法,并引入力/速局部反馈的控制策略。实验结果表明,系统克服多余力效果明显,可以获得较高的驱动力控制精度;虚拟质量在操作力作用下的运动符合在微重力环境中的运动规律,且有较高的模拟精度;系统稳定性良好,可以实现微重力环境中移动不同质量物体的虚拟作业训练。

虚拟民族志方法探讨

网络人类学是研究虚拟社区与网络环境中的人的学科,主要研究方法为虚拟民族志,它体现出与经典的科学民族志相同的研究方式和田野时间长度。经典的科学民族志可以采用直接观察和参与观察、深度访谈和闲聊式访谈、重要文化报道人和个人生活史等多种研究方式,这些方式在虚拟民族志研究中同样适用。在使用虚拟民族志进行研究的过程中,线上、线下田野作业相结合非常重要,虚拟田野作业初期有时会呈现兴趣性和偶然性的特点。随着越来越多的虚拟社区形态不断涌现,虚拟民族志研究会拥有更加广泛的田野。虚拟民族志是民族志研究中的一个分支,是互联网时代人类学研究的新课题。

柔索牵引式力觉交互机器人控制策略

为了让航天员在没有太空真实环境的地面上模拟太空环境进行虚拟作业训练,设计了一种与虚拟现实(VR)技术相结合的柔索牵引式力觉交互机器人.首先,根据微重力环境中物体的运动特性设计机器人的构型,建立移动平台、驱动单元、人推物体运动过程的动力学模型并进行运动学分析.然后,针对系统冗余驱动及力控制任务,提出一种复合控制策略,即以柔索长度变化为速度控制内环,力的外环控制为力/速混合控制.最后,分别进行单柔索加载和人机系统力觉交互仿真分析,分析结果表明该控制策略可以使柔索驱动单元降低10%的恒力跟随误差并能稳定地跟随余弦力的变化,验证了该控制策略对多余力抑制的有效性.