基于JAVA3D的空間機(jī)器人三維圖形仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展和人類太空活動的增加，對空間機(jī)器人的技術(shù)要求越來越高，其中空間機(jī)器人的遙操作技術(shù)是主要研究內(nèi)容之一。時間延遲是空間機(jī)器人遙操作系統(tǒng)中存在的最主要問題之一，他使得連續(xù)遙操作閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。目前解決這個問題的主要辦法是采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，即通過對虛擬機(jī)器人進(jìn)行編程，在遙操作指令發(fā)出以前先進(jìn)行預(yù)測仿真，觀察預(yù)測機(jī)器人在該指令下的執(zhí)行效果，并根據(jù)仿真結(jié)果控制實(shí)際機(jī)器人運(yùn)動，避免時延對機(jī)器人遙操作的影響。
　　虛

2、擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最主要的部分就是包含視覺信息的三維圖形仿真。仿真的主要目的有兩個：一是預(yù)測顯示，即虛擬機(jī)器人通過運(yùn)行仿真的操作指令來顯示機(jī)器人的運(yùn)動軌跡。二是對實(shí)際機(jī)器人的狀態(tài)信息進(jìn)行顯示，監(jiān)控實(shí)際機(jī)器人的運(yùn)動。
　　本文基于模型—視圖—控制器(MVC,Model-View-Controller)的設(shè)計(jì)模式，首先利用Java語言建立仿真系統(tǒng)的用戶交互界面，同時利用Java3D圖形庫建立機(jī)器人的虛擬工作環(huán)境。然后虛擬建模語言(VRML,

3、VirtualRealityModelingLanguage)與3dsMAX相結(jié)合的方式對現(xiàn)有Pro/E模型進(jìn)行處理并導(dǎo)入到Java3D環(huán)境中進(jìn)行控制，同時利用Java3D自帶的碰撞檢測類對模型進(jìn)行了初步的碰撞檢測，最后增加了多視角瀏覽功能，使操作者可以任意改變視角，能夠獲得更多的視覺信息，并采用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP,UserDatagramProtocol)和傳輸控制協(xié)議(TCP,TransmissionControlProtoco