基于Unity3D的焊接机器人虚拟现实仿真技术研究

以一个6自由度关节型焊接机器人为对象,对其进行了虚拟现实仿真技术的研究,提出了一种基于Unity 3D引擎、使用C#语言开发的虚拟现实仿真系统的设计。研究内容包括:三维建模和优化处理、模型及场景的实时加载、人机交互界面的设计、运动仿真、虚拟机器人与实际机器人的运动同步和位姿同步、简单临场感的实现、碰撞检测功能。通过对焊接机器人虚拟现实技术的研究,可以有效降低焊接过程中操作人员的作业风险,对焊接机器人工作过程中的远程监控具有较大的研究意义。

基于Web的工业机器人3D虚拟动态监控系统

针对由Co De Sys Soft Motion控制的六自由度工业机器人,设计了一种基于OPC标准协议和Web技术的工业机器人3D(三维)虚拟动态监控系统。基于.NET平台的Windows窗体应用程序框架和My SQL数据库,采用C#语言设计了工业机器人监控客户端程序;通过Co De Sys OPC服务器配置工业机器人各关节角和运动状态为数据项,采用Web GL技术和three.js框架建立了六自由度工业机器人Web3D模型,基于机器人运动学设计了工业机器人3D动态网页。实现了工业机器人关节角和状态数据传输和存储,以及基于Web的工业机器人3D虚拟动态监控功能。

3DS MAX软件摄像机技术的应用研究

在 5自由度机器人动态装配场景动画制作过程中 ,合理运用 3DSMAX软件摄像机技术 ,既可使装配细节更具层次性 ,也可使装配场景更具生动性 ,还可使装配过程更具流畅性 ,其技术关键在于合理掌握摄像机、摄影标以及物体运动关键帧等的参数设置。本文通过实例说明了这些参数的设置方法与技巧 ,使 5自由度机器人装配场景动画按设计意图作规定路径、规定时序的运动 ,达到预期效果。

基于Java3D和VRML技术的采摘机械手运动仿真研究

为了实现采摘机器人机械手臂运动虚拟仿真过程的交互性,基于Java3D和VRML虚拟现实技术,提出了一种机械臂交互式三维场景生成及运动仿真系统。为了验证系统的可行性,以采摘机器人机械臂为研究对象,设计了基于采摘机器人机械臂运动仿真系统,并基于网络的特征,通过接口导入机械臂关节的造型文件,实现了采摘机器人机械臂仿真三维虚拟场景创建。对仿真系统进行了实验,结果表明:开发的采摘机器人机械臂三维运动仿真系统可以对采摘路径进行合理的规划,得到和实验基本吻合的轨迹,能够实时地显示关键力矩的变化,为关节结构的优化提供了数据参考。将仿真目标位置和预设位置进行对比发现,最大位置偏差不超过1 mm,从而验证了运动模型和算法的可靠性。

基于WEB的机器人遥操作系统虚拟现实的Java 3D实现

基于WEB的机器人遥操作系统结合传统机器人控制技术及INTERNET技术,已成为机器人研究开发的一个热点之一。该文从一个全新的机器人控制角度,借助适用于Internet环境的跨平台的三维图形开发工具Java 3D进行三维建模,来实现虚拟现实的基于Web的机器人遥操作系统。

基于虚拟仪器和3D打印的STEAM教育体系设计

通过调查研究,分析STEAM教育现状,探究虚拟仪器、Arduino和3D打印在教育领域的优势,设计出基于虚拟仪器和3D打印的STEAM教育体系,并通过展示教育方案和资源包的样例,说明该体系在STEAM教育中的重要意义。

基于数字孪生的移动机器人可视化监控系统

针对当前移动机器人监控系统研究比较缺乏的问题,以及现有监控系统可视化差、透明度低及灵活性不足等缺陷,设计了一种基于数字孪生的移动机器人三维可视化监控系统。对监控系统的框架进行了介绍,在此基础上对系统中虚拟模型构建、数据采集与映射等关键技术进行了阐述。针对实时状态映射问题,提出了移动机器人数字孪生虚实映射技术,通过在线采集与孪生映射,实现了信息实时交互。以移动机器人为应用对象,开发了原型三维可视化监控系统,验证了该系统的有效性。

基于VR技术的工业机器人操作技能训练虚拟仿真教学系统设计

利用虚拟现实技术可以提高技术工人的工业机器人系统操作的职业技能培训效率,利用虚拟现实技术能够对机器人操作的运动轨迹进行模拟。对基于VR技术的工业机器人操作系统虚拟仿真训练系统设计进行了探讨,首先利用3D软件进行建模、并在Unity 3D软件中进行技能训练虚拟场景的搭建,模拟真实的机器人配置。充分利用VR技术特点,为学习者提供多感官沉浸式体验的训练系统,可以提升技能训练的学习效率,显著地降低现有培训的时间和经济成本。

三维虚拟机器人运动仿真系统设计

通过对三维虚拟机器人运动仿真系统的发展进行介绍和分析,描述了基于零件拼装的三维虚拟机器人运动仿真的有效方法。针对三维虚拟机器人零件结构特点和拼装功能,对虚拟机器人零件的图形建模方法、虚拟机器人运动及传感器功能仿真进行了分析设计,重点分析了运动仿真过程的设计方法。实验结果表明,系统能够很好地遵循物理特性实现虚拟机器人的运动仿真,且性能较优。

基于虚拟现实语言的机器人三维仿真系统软件

结合虚拟现实技术的软件平台VRML语言 ,对机器人三维仿真模型进行了分析和建模 ;用VRML语言和JAVA语言编写了一个三维机器人仿真系统 ,对机器人运动学正问题、运动学逆问题、轨迹规划以及环境状况进行了三维仿真 ;对遥操作机器人的仿真进行了网络传输模拟 ,并对遥操作机器人与虚拟现实技术结合的前景进行了展望 .

中医按摩机器人研制与开发

针对中老年人退行性疾病和慢性疾病对中医按摩及保健康复设备的临床需求,提出了一种中医按摩机器人系统,并对按摩机器人的机械结构、控制系统及各功能模块进行了介绍.利用传感器信息融合技术、人机交互技术、三维仿真技术等,实现了典型中医按摩手法的建模,提出了串并联结构融合的机器人构型,研制了集多种按摩手法于一体的多功能按摩机械手.该机器人系统采用视觉系统判定穴位位置,实现对患者身体的跟踪,能完成腰椎部位的指/掌揉、指/掌滚、按、推、叩击和下肢的捏拿、振、拍打共10种手法操作,具得穴位记忆助能,能够根据实时监测的生理信号(心跳、血压等)和按摩力大小,调整按摩频率、幅度、速度,必要时退出按摩探作,保障患者安全.中老年腰椎间盘突出症的临床试验表明了本机器人系统按摩治疗的有效性.

移动机器人虚拟仿真平台的设计和实现

针对目前国内外对环境检测移动机器人的迫切需求,以3ds Max 2012、OpenGL图形库为基础,用VC++2010作为开发环境,实现了移动机器人在场景中的自动避障、漫游、与用户操控下的互动。实验结果表明:搭建的仿真平台生动形象,运行效果良好,为进一步研究移动机器人控制算法和路径规划创造了条件。

基于虚拟人设计与实现机器人舞蹈动作的一种方法

基于三维虚拟人的骨骼模型仿真实现了机器人的舞蹈动作。分析了机器人舞蹈动作运动的基本规律和实现动作的基本方法,基于此建立了三维虚拟人实现机器人舞蹈动作的关键帧数据库,在此基础上利用中间帧的过渡函数实现了虚拟人骨骼模型仿真机器人舞蹈动作的方法。实验中利用NOBODY机器人舞蹈视频实现了三维虚拟人骨骼模型的仿机器人的舞蹈动画,结果证明了方法的正确性和可行性,对于机器人的三维虚拟化和仿真研究具有重要意义。

智能果蔬分拣机器人系统设计

农业机器人的广泛应用是农业机械化得以实现的必由之路与重要标志,也是我国跻身世界农业强国之列的基本前提。基于虚拟样机与3D打印技术,研究建立果蔬分拣机器人运动模型,设计一种多功能欠驱动末端执行器,可对条形和类球形果蔬实施有效抓取;采用运动仿真等相关软件对重要工作部件进行结构分析和优化,确定其最佳参数值;最后搭建试验平台进行验证,并对农业机器人的发展前景进行展望。

移动机器人虚拟仿真平台设计与实现

机器人的三维仿真在机器人的研究中起着重要作用,论文以实验室中的移动机器人为背景,利用3D Studio Max建立了该移动机器人的三维实体模型(3DS模型),然后以VC++6.0为开发工具,利用C++编程功能,并调用OpenGL函数,实现机器人模型在编译环境下的重绘;而且根据移动机器人在指定路径下的运动学坐标变化,给出控制移动机器人的运动的方法;文中创建的虚拟实验环境为研究机器人提供了一个生动形象的仿真平台,为进一步研究移动机器人控制算法和路径规划创造了条件。

基于VRML的遥操作机器人三维建模与交互

VRML是能在web网络上实现实时传输的三维虚拟建模技术。分析了机器人虚拟建模的方式及建模步骤。对VRML与外部环境交互的三种实现方式进行了分析比较。最后提出一种利用贴图实现的虚拟环境建模方法。仿真效果表明该建模方式能更加逼近真实环境。

虚拟仿真平台下弹跳机器人模型的设计和实现

针对目前国内外对弹跳机器人灵活性的要求越来越高,以3ds Max 2013和VRML为基础,采用Microsoft Visual C++2012作为开发环境,构建了形象生动的弹跳机器人模型,结果表明,该弹跳机器人实现了行走、跳跃、弹跳等功能,并能实时与虚拟场景进行动态交互,使操作者产生身临其境的感觉,从而使弹跳机器人的交互过程更加快速、方便和直观。

基于VRML的遥操作机器人三维建模与交互研究

VRML是能在Web网络上实现实时传输的三维虚拟建模技术。本文分析了机器人虚拟建模的方式及建模步骤;对VRML与外部环境交互的三种实现方式进行了分析比较;最后提出一种利用贴图实现的虚拟环境建模方法。仿真效果表明该建模方式能更加逼近真实环境。

先进制造技术创新促进空客“未来工厂”建设

近两年,空客集团致力于通过先进制造技术创新来赢得国际市场竞争力,针对新一轮工业革命发展潮流,提出了"未来工厂"建设构想。将对"未来工厂"建设中机器人技术、虚拟现实技术、3D打印技术等最新的先进制造技术创新成果的研究应用情况进行系统分析。

小型双足机器人拟人步态建模与行走仿真研究

步态仿真是双足机器人设计技术的重要环节之一。针对现有步态仿真存在二维仿真不够直观、三维联合仿真会带来链接失败和数据转换丢失等问题,从简化仿真流程和增强仿真视觉效果出发,提出了仅运用三维软件UGNX完成一种小型双足机器人步态的三维仿真。参照该物理样机构型,首先建立了双足行走机构的运动学模型。通过对拟人步态的合理规划,将直行动作分解为10个子动作,以实现序列动作的连续仿真。由于机器人行走时无固定支撑点,通过对脚底板与虚拟环境间添加接触约束和摩擦力,建立了UGNX环境下虚拟样机,最终完成拟人步态的运动学仿真。仿真结果与现场实验对比表明,采用三维软件UGNX进行双足机器人步态建模与行走仿真研究具有较强的可行性。