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基于OpenGL月球车运动学分析与仿真

程伟  
【摘要】: 2004年我国已启动“嫦娥工程”,研制具有自主知识产权的月球车已极为迫切。月球车是用十分复杂地形探测的移动机器人,其研制涉及到多个学科领域,是人工智能、白动控制、机构学、信息技术及计算机技术等高新技术的结晶。实现对其远程控制是月球车研究最具挑战性的工作。 本文以研究月球车远程控制和地面工作站虚拟仿真系统的交互式操作为目的,首先对月球车进行结构设计,选取合适的结构,以保证其移动性能和平稳性;重点对月球车进行运动学建模,运动学分析时以寻求用于驱动控制的逆解为出发点,对模型进行合理简化,建立运动学方程,并且最终求的逆解;考虑到远程控制和虚拟系统的交互操作,以及视觉的应用,基于OpenGL建立虚拟月球车模型,并且通过VRML文件实现虚拟车体与实际车体的一一对应,通过显示列表和坐标变换实现虚拟车体运动与实际车体运动的一一对应;最后在ADAMS下对月球车模型进行了验证,并且对其移动性进行了分析和仿真。 本文的主要工作就是基于远程控制和虚拟仿真的一致性进行运动学理论研究和分析仿真,为整体系统的实现建立理论基础。


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