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基于虚拟现实技术的机器人遥操作系统设计

基于虚拟现实技术的机器人遥操作系统设计

作者：王子健河北工业大学

学位级别：硕士

机器人遥操作系统是一种基于人机交互技术的机器人控制系统,它能够帮助人类在一些危险和极限环境下进行工作。虚拟现实技术能够使操作用户具有良好的沉浸感,具有更直观、更方便的操作优势。虚拟现实技术应用于机器人的遥操作具有着非常... 详细信息

机器人遥操作系统是一种基于人机交互技术的机器人控制系统,它能够帮助人类在一些危险和极限环境下进行工作。虚拟现实技术能够使操作用户具有良好的沉浸感,具有更直观、更方便的操作优势。虚拟现实技术应用于机器人的遥操作具有着非常深远的意义。本论文以机器人遥操作系统的实现作为最终研究目的,探讨了如何将虚拟现实技术应用于遥操作系统之中。论文在国家863计划项目“极限环境下面向危险品检测的多感官机器人系统”的支持下,主要成果和结论如下:1分析了遥操作机器人系统的典型控制结构,根据本课题所具备的特点和环境,提出了遥操作系统的整体框架结构,在本地控制系统中,建立了虚拟工作环境和虚拟机器人,该虚拟机器人与真实机器人是严格对应的,操作者只需要在本地系统中对虚拟机器人进行控制即可达到对远程机器人的控制。2系统中机器人采用本实验室自主研制开发的Hebut-II型机器人,在对其进行运动学分析的基础上,运用三维建模软件3DS MAX对虚拟机器人进行建模,机器人的工作环境设定为实验室,论文也对该工作环境进行了虚拟建模。3人机交互系统部分采用eon Studio5.0结合VC++6.0开发。在eon Studio系统中组建虚拟工作场景,创建虚拟机器人节点,并完成对全部的模型的管理;通过VC++编程实现虚拟机器人控制的管理,包括向系统发送的各种命令和系统返回给操作者的视频图像以及各种数据参数。4系统采用客户机/服务器(C/S)模式进行控制。信息传输采用符合IEEE802.11b规范的无线局域网(WLAN)技术,通过VC++6.0的Winsock技术构建远程通信平台,最终完成了遥操作系统的整体设计。

关键词：机器人遥操作虚拟现实 eon 数据手套

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虚拟环境下可视化互动装配技术研究

虚拟环境下可视化互动装配技术研究

作者：潘鸿彬广东工业大学

学位级别：硕士

在三维可视化互动虚拟装配环境里,设计人员通过各种感知手段对产品装配模型进行操作和规划,可以更充分地利用人的装配经验、发挥人的创造性,达到优化装配过程和检验可装配性的目的。本文对虚拟装配的部分关键技术和虚拟装配系统的实现... 详细信息

在三维可视化互动虚拟装配环境里,设计人员通过各种感知手段对产品装配模型进行操作和规划,可以更充分地利用人的装配经验、发挥人的创造性,达到优化装配过程和检验可装配性的目的。本文对虚拟装配的部分关键技术和虚拟装配系统的实现方法进行了分析和研究,完成了原型系统的初步开发。具体研究工作如下: (1)分析了可视化互动装配系统的设计目标,对系统的各模块功能和系统输出进行了描述,研究了系统的技术方案和系统的开发平台。 (2)研究了交互式虚拟装配中存在的几个关键技术问题,即虚拟装配环境的构建、装配建模、三维可视化及交互控制技术、碰撞检测技术、装配规划技术和装配信息的记录。结合原型系统的开发过程,给出了关键技术的实现方案。该方案利用三维CAD软件SolidWorks将零部件组装成完整的装配体,通过eon所提供的转换接口将模型导入到虚拟装配环境中;再利用事件驱动与路由机制实现了装配元件的三维可视化及交互控制;在元件拆卸过程中,利用eon中的ConvexCollision碰撞检测节点及ConvexCollisionManager碰撞检测管理节点来保证了拆卸路径的有效性;将装配规划的操作以一个数据链表来记录,每一个零件的装/拆关键点用一个链表节点来表示。 (3)对三维可视化互动虚拟装配过程规划及仿真进行了详细的研究,建立了装配过程的基本数学模型,分析了装配过程仿真的基本原理,给出了装配过程规划及仿真的设计思想和实现方法,包括装配顺序的生成、元件拆卸过程的运动约束、装配仿真过程的实现等。以拆卸法为装配规划的基本方法,通过人机交互的方式对零部件的装配序列与路径进行调整,并通过用户的经验知识及拆卸过程的实时碰撞检测等手段,保证了拆卸路径的有效性。对交互式拆卸的结果进行求逆即得到装配序列及路径,并以文件的形式输出;最后以输出结果为仿真模块的输入数据,实现对装配体进行装配过程仿真,以可视化的方式向用户直观的展示装配体在用户所指定的装配序列与路径下的可装配性。

关键词：虚拟环境虚拟装配装配过程仿真 eon

基于VR技术的SMT仿真实训系统的研究与实现

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基于VR技术的SMT仿真实训系统的研究与实现

作者：吴艳君大连海事大学

学位级别：硕士

VR(虚拟现实)技术能够利用计算机生成较为真实的模拟环境,基于VR技术的SMT仿真实训系统,是对传统SMT仿真实训系统的有益改进,可使受训者沉浸在其中,并有效实现受训人员与仿真实训系统之间的直接真实交互。为了使基于VR技术的SMT仿真实... 详细信息

VR(虚拟现实)技术能够利用计算机生成较为真实的模拟环境,基于VR技术的SMT仿真实训系统,是对传统SMT仿真实训系统的有益改进,可使受训者沉浸在其中,并有效实现受训人员与仿真实训系统之间的直接真实交互。为了使基于VR技术的SMT仿真实训系统具有更好的科学性、易用性和实时性,本文首先对VR技术的发展、国内外研究现状、应用状况及常用VR软件进行了深入的研究。在此基础上,从系统层次逻辑结构、系统网络拓扑结构和系统功能模块等三方面对B/S架构的SMT仿真实训系统进行了有效的设计。依据设计方案,分别从丝印仿真模块和生产车间模块着手,通过采用3ds Max建立三维模型,并使用eon Studio、Virtools作为虚拟现实技术开发平台,实现了基于eon的丝印工艺仿真模块和基于Virtools的SMT生产车间漫游模块。同时,还研究了Flash、Director、eon软件之间的交互通信,并实现了Web环境下SMT仿真实训系统的配置和部署。最后,通过搭建测试平台,从性能和功能符合性测试两方面对系统进行了有效的测试。经测试发现,该系统已达到了所期望的功能要求,并具有较好的易用性和实时性。

关键词：虚拟现实表面粘装技术仿真 eon Virtools

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虚拟超市认知康复训练系统开发关键技术研究

图学学报 2014年第1期35卷 105-109页

作者：刘林伍平平熊巍华南理工大学设计学院广东广州510640

基于eon Studio开发一个适用于脑卒中恢复期患者的虚拟超市认知康复训练系统,用于训练患者的上肢运动功能。在3DMAX中建立虚拟超市场景模型和虚拟手模型;通过VC++6.0开发在eon SDK中使用的Glove和Tracker节点,以实现数据手套、位置跟踪... 详细信息

基于eon Studio开发一个适用于脑卒中恢复期患者的虚拟超市认知康复训练系统,用于训练患者的上肢运动功能。在3DMAX中建立虚拟超市场景模型和虚拟手模型;通过VC++6.0开发在eon SDK中使用的Glove和Tracker节点,以实现数据手套、位置跟踪器与系统的集成;研究了虚拟手抓取虚拟商品时的碰撞检测技术;定义虚拟手的抓取规则。临床实验表明,该系统不仅训练了患者的手指跟手臂的运动功能,也训练了患者的认知能力。

关键词：虚拟现实康复训练 eon 碰撞检测抓取规则

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虚拟现实技术在医学手术中的应用

机械设计与制造 2011年第11期 62-64页

作者：张冬芹阿地力.莫明王玲祁文军新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047 新疆医科大学第一附属医院乌鲁木齐830000

虚拟现实技术在医学手术中的应用将使得术前环境能模拟,术后效果可预测,模拟操作整个手术过程,因此虚拟技术近年来在医学上得到更多的重视。在此将虚拟技术与医学临床相结合,首先在3DS MAX中完成人物面部唇裂畸变形态的建模,将得到的头... 详细信息

虚拟现实技术在医学手术中的应用将使得术前环境能模拟,术后效果可预测,模拟操作整个手术过程,因此虚拟技术近年来在医学上得到更多的重视。在此将虚拟技术与医学临床相结合,首先在3DS MAX中完成人物面部唇裂畸变形态的建模,将得到的头部模型导入eon虚拟现实软件进行面部数据处理,应用虚拟现实技术的强大功能,完成医学手术过程的三维虚拟仿真,以达到人机交互效果,创立动态的、直观的、可手术模拟、可预测术后效果、个性化的唇裂修复三维多媒体平台。

关键词：虚拟现实唇裂 3DS MAX eon

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风能发电机组虚拟装配的研究与实现

可再生能源 2010年第4期28卷 17-20页

作者：薛强孙文磊周瑾新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830008

从虚拟现实技术的角度出发,讨论了虚拟装配涉及到的一些关键技术和解决办法,包括虚拟装配环境的构建、实时碰撞检测以及装配路径规划等问题。应用虚拟现实制作软件eon,展示了交互控制风能发电机组叶片移动与轮毂碰撞完成装配的过程,并... 详细信息

从虚拟现实技术的角度出发,讨论了虚拟装配涉及到的一些关键技术和解决办法,包括虚拟装配环境的构建、实时碰撞检测以及装配路径规划等问题。应用虚拟现实制作软件eon,展示了交互控制风能发电机组叶片移动与轮毂碰撞完成装配的过程,并以风能发电机组的齿轮箱为例,在假定装配体拆卸为装配的逆过程的前提下,提出了虚拟装配的解决方案,以文本和动画的形式记录了拆卸过程信息,实现了齿轮箱的虚拟装配,为风能发电机组的整机虚拟装配提供了依据,最终实现整机的虚拟装配。

关键词：风能发电机组虚拟装配碰撞检测 eon 虚拟现实

虚拟现实技术在板式家具企业工艺流程规划中的应用研究

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虚拟现实技术在板式家具企业工艺流程规划中的应用研究

作者：李龙南京林业大学

学位级别：硕士

板式家具企业的工艺流程规划是一项涉及产品特点、加工工艺、生产组织、生产计划等多方面因素的系统工程,要求规划设计人员有丰富的家具生产管理、企业生产组织规划方面的经验。合理的工艺流程规划是企业获得成功发展或再发展的基石,可... 详细信息

板式家具企业的工艺流程规划是一项涉及产品特点、加工工艺、生产组织、生产计划等多方面因素的系统工程,要求规划设计人员有丰富的家具生产管理、企业生产组织规划方面的经验。合理的工艺流程规划是企业获得成功发展或再发展的基石,可以说是影响家具企业发展的头等重要的问题。虚拟现实技术是近年来在计算机领域引起广泛关注的技术。虚拟现实技术是采用以计算机技术为核心,生成逼真的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生“沉浸”于等同真实环境的感受和体验的技术。论文提出将虚拟现实技术应用于板式家具企业工艺流程规划的过程中,以辅助工艺流程规划的过程,实现规划过程的数字化、立体化、可视化。利用SketchUp、3ds max建模工具及eon虚拟现实开发平台,本人开发出一个桌面型的板式家具企业的工艺流程规划虚拟现实系统,并详细介绍了系统建立的具体过程。论文首先介绍了家具企业工艺流程规划的内容、依据及具体过程,重点分析总结了厂区规划和工艺设计的内容、原则、方法。其次,简要概述了虚拟现实技术的定义、发展历程、组成分类、研究内容等相关概念,着重讨论了:面向虚拟现实的三维建模技术的特点、基本内容、实现方式和关键技术。之后,重点介绍板式家具企业工艺流程规划虚拟场景的建立过程。在虚拟场景的数据收集整理,层次化的建模思想,场景数据结构方面加以研究,总结了在SketchUp与3dsmax中进行场景建模的原则、方法,详细介绍了建模的具体过程,最终完成了真实性效果较好的虚拟环境的创建。最后,在分析eon虚拟现实开发平台应用基础,开发流程、基本原理的基础上,对系统进行交互设计,实现了系统的场景显示与实时漫游、模型驱动与交互控制等功能,达到了预期的效果。论文对虚拟现实技术在家具企业工艺流程规划中的应用进行了系统性的研究,给出了建立对应的虚拟现实系统的技术和方法,对虚拟现实技术应用于家具行业进行了实践探讨。

关键词：板式家具企业工艺流程规划虚拟现实三维建模 eon

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临床指南知识表达模型研究现状分析

中华医学图书情报杂志 2017年第5期26卷 1-7页

作者：刘鸿燕万艳丽于凡胡红濮中国医学科学院医学信息研究所北京100020

临床指南伴随循证医学的发展而产生,在减少医疗失误、规范医疗行为等方面有十分重大的意义,但目前医疗实践过程中存在临床指南使用率低、医生依从性差等问题,推动临床指南的发展与应用需要更有效、更智能的手段。阐述了临床指南的产生... 详细信息

临床指南伴随循证医学的发展而产生,在减少医疗失误、规范医疗行为等方面有十分重大的意义,但目前医疗实践过程中存在临床指南使用率低、医生依从性差等问题,推动临床指南的发展与应用需要更有效、更智能的手段。阐述了临床指南的产生及其知识结构,总结了存在的问题,分析了数字化临床指南常用的知识表达模型及模型对比,指出了当前临床指南知识表达面临的挑战。

关键词：知识表达临床指南表达模型 GLIF SAGE eon

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虚拟环境下模块化灌装机建模与设计研究

装备制造技术 2010年第1期 53-55,60页

作者：王红军邹湘军刘昌余陈佳鑫南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室(华南农业大学) 广东广州510642

介绍了采用虚拟仿真技术进行模块化灌装机虚拟设计研发的方法,在分析结构组成的基础上,构建了模块化虚拟产品模型;提出了一种产品设计知识信息抽取和综合建模方法;对设计中的不确定性知识利用多Agent系统进行推理决策;采用eonStudio实... 详细信息

介绍了采用虚拟仿真技术进行模块化灌装机虚拟设计研发的方法,在分析结构组成的基础上,构建了模块化虚拟产品模型;提出了一种产品设计知识信息抽取和综合建模方法;对设计中的不确定性知识利用多Agent系统进行推理决策;采用eonStudio实现了产品设计过程可视化,用VC++实现了人机对话、产品设计行为和仿真决策,构建了模块化灌装机虚拟设计仿真平台。

关键词：灌装机虚拟环境建模 eon Studio