基于OpenGL的六自由度平台实时动画仿真

发布时间：2020-05-26 20:23

【摘要】： 六自由平台属于并联机构,具有承载能力大、刚度高、精度高等优点。三维动画技术融合了计算机图形学、仿真学等多种科学技术。将三维动画技术应用于六自由度平台的研究,是计算机技术在六自由度平台研究中的一个具体应用。 本文首先介绍了六自由度平台的结构特点和发展研究概况,对六自由度平台进行运动学分析,得出六自由度平台的正解方程组,然后比较梯度法、最小二乘解的广义逆法、牛顿迭代法等几种常用的解非线性方程组的数值方法,在此基础上选用牛顿迭代法求平台的正解。用Pro/Engineer三维建模软件建立三维平台的简化模型,并将其转化为3ds格式文件。通过分析3ds文件的存储格式,编写出相应的程序进行文件读取。为满足实时动画和监控的要求,用网络通信方式进行数据传递,并通过在其它计算机上用软件发送数据的方式,证实该通信方式满足软件实时性的要求。为了能在实时动画仿真时或者演示时反应平台的真实运动情况,采用常用的轴向包围盒(AABB)碰撞检测算法对模型进行碰撞检测,使用软件具有干涉检测的功能。 软件系统运行结果表明,采用牛顿迭代法通过多次迭代即可求出满足精度要求的数值解。以Visual C++和OpenGL为开发工具,以Windows操作系统为开发平台,结合三维动画与网络通信等技术开发的六自由度平台三维动画仿真与实时监控软件,可用于六自由度平台三维动画教学演示与实时监控,具有较强的直观性和实时性。
【图文】：

图 1.1 六自由度平台结构简图平台的发展和应用965 年在他的论文 A Platform With 6 Degrees of Freed由于其自身的优点，一经提出便在业界引起了轰动。于六自由度并联机构的飞行模拟器。1972 年 Minskey 的运动结构[4]。图 1.2 所示为荷兰 Delft 大学研制的用利亚的教授 Hunt 提出可以将六自由度平台应用到并足够重视[6]；1986 年 Marconi 设计了第一台商用六自87 年 Pierrot 等人提出了一种空间六自由度并联机器人人 DELTA 的扩展，并在日本制造出了实验室样机[8]。年代中期，，六自由度平台在空间交会对接(RVD)仿真行 RVD 仿真的国家有美国、俄罗斯、日本等国家和

图 1.2 Delft 大学的飞行模拟器第一台利用 Stewart 平台机构的虚拟轴机床，引它是一台以六自由度平台为基础的五坐标立式天文研究所欲卡尔蔡司光学公司合作建造成功天文望远镜，该望远镜在 2000 年的汉诺威世[1]。2001 年日本大隈株式会社推出了基于六自中心[1]。飞行员的培训，于 1975 年引进了波音 707 的拟器；1992 年引进波音 737 和 757 飞行模拟航空模拟器技术联合开发公司开始研制六自由994 年燕山大学研制成功机器人位置补偿器用华大学与天津大学合作研制出六自由度机床中船重工 707 研究所研制出六自由度潜艇模况
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH112

【引证文献】

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1 王志远;虚拟人运动仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

本文编号：2682361