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        如何設計液壓式雙足機器人運動數據可視化系統

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        上傳日期: 2020-03-19

        上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

        資料介紹

        標簽:ADS(393)機器人(13386)傳感器(17056)

          液壓雙足機器人由于具有高負載、快速動態響應等優點,逐漸地應用于軍事、救災等復雜危險的任務中。設計一個穩定、高效的運動數據感知獲取系統并實現數據可視化顯示,對雙足機器人的步態規劃、運動控制以及運動狀態監測有著重要的意義。針對當前機器人數據感知獲取系統結構冗余、可靠性和靈活性低的問題,本文設計實現了一個分布式模塊化的機器人運動數據可視化系統可完成對機器人運動數據的感知獲取并對數據進行可視化顯示,對后續機器人實現更高功能奠定了基礎。首先,在雙足機器人運動結構和運動數據分析的基礎上,分析了雙足機器人運動數據可視化系統的需求,確定了各功能模塊的設計要求,進而完成了分布式系統架構的搭建。根據驅動單元運動參數和本體運動狀態參數的特點確定了不同的數據獲取傳輸方式,然后完成數據可視化系統軟件的需求分析為后續工作提供依據。其次,對運動數據的采集傳輸進行了分析研究。對于驅動單元運動數據的獲取,采用基于Ether CAT現場總線實現對直線位移、角位移和拉壓力傳感器的實時數據采集,其模塊化的端子結構使得關節驅動單元擴展性更強、結構更加靈活。對于本體運動狀態參數的獲取,基于RS232串行總線完成對姿態角度和六軸力數據的實時獲取,保證了數據獲取的可靠性和開發的高效。針對數據在不同層級間的傳輸,在關節驅動與步態控制層通過ADS(Automation Device SpecificaTIon)實現數據傳輸保證了實時高效,步態控制層與遠程任務規劃層通過YARP(Yet Another Robot Platform)傳輸數據保證了準確同步的數據傳輸。接著,對獲取到的數據進行了可視化顯示?;贛FC對可視化軟件進行了設計開發。對于二維實時曲線的繪制,采用Chart Ctrl繪圖庫來實現,并對其數據更新算法進行了分析;對于三維模型的顯示,采用Open GL三維庫的三維虛擬模型顯示,并對OBJ模型讀取、光照設置和視圖交互控制等功能進行了分析和實現。最后,在上述工作基礎上,完成了可視化系統的驗證實驗,對數據獲取傳輸模塊的性能以及基于機器人單腿實驗平臺完成數據可視化軟件的顯示等功能進行了驗證,驗證了系統的可靠性和實時性。

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