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基于vortex的水下机器人仿真

更新时间:2020-02-12 01:00:09 大小:5M 上传用户:gsy幸运查看TA发布的资源 标签:水下机器人 下载积分:4分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

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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