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基于vortex的水下机器人仿真
资料介绍
水下机器人（ROV）是探索海洋的探索的全新的工具。ROV无论是下潜深度，续航时间还是作业能力都领先于其他方式，但是其造价高，操作难，甚至还会有驾驶员操作不当导致丢失的隐患。
ROV模拟驾驶平台的研制能够让驾驶员在虚拟现实环境中操作ROV，使驾驶员不仅能够真实地认识和感知操作要求和作业流程，学习操作规程，安全意识；还可以对水下作业任务进行预演，评价作业方案的可行性。
本文围绕ROV仿真平台技术，从以下几个方面展开研究：
首先，实际考察了ROV作业系统，制定了ROV仿真平台的总体架构设计和功能规划，对动力学解算系统和视景系统做了详细的分析和研究；对模拟器的功能规划进行了模块化的设计，便于以后的维护和升级；确定了分布式仿真体系的硬件系统；论证了以C++编程语言，Creator建模软件，Vortex软件，OSG图形引擎为基础的软件开发环境。
其次，设计并实施了ROV的拘束模型水动力实验，制作了等比例的缩小模型，利用VPMM和LAHPMM机构完成了水动力试验，测出水动力系数后进行了无因次处理；建立了包括ROV本体、机械手、缆绳耦合、海流干扰以及碰撞响应的动力学模型，化简了其中干扰小的项，提高了动力学解算效率。
再次，使用Creator软件和Vortex软件建立了仿真用的视景模型和物理模型，绑定后同步运动；利用C++语言开发Vortex软件的水动力学插件；使用Python语言实现逻辑控制；
最后，对仿真平台的动力学性能进行分析，包括：推进器推力输出过程；ROV几种典型的运动状态；机械手的动力学性能；碰撞相应的受力，轨迹，速度分析。
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