月球车遥操作仿真分析平台设计与实现

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wucong520123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以月球车遥操作方法为研究重点,借鉴目前较成功行星车的遥操作控制系统,通过对其遥操作过程、遥操作模式和遥操作控制模块的研究,提出了月球车遥操作控制方案,研究了月球车大时延遥操作技术以及再现月面环境的虚拟现实技术。 遥操作方案首先分析了月球车遥操作系统的组成,遥操作平台的数据处理、人机交互、三维仿真等方面的功能需求。然后根据此方案,开发了一套月球车GNC(Guidance,Navigation and Control)导航控制样机遥操作软件平台。在开发过程中本文取得了以下成果: (1)提出了月球车月面巡游三维仿真方案。此方案将月面巡游细分为可通行性分析,全局路径规划,局部路径规划和运动规划,逆运动学仿真,动力学仿真五个部分。可以对月球车控制算法进行运动学和动力学方面的仿真分析。 (2)建立了月球车运动学的数学模型,提出了一套新的建立月球车三维建模和运动学建模的方法。在虚拟场景中建立月球车三维模型是一个难题。本文提出的方法不仅能建立形象逼真的三维模型,同时使模型满足月球车运动学约束。 (3)提出了基于模糊逻辑的月球车逆运动学求解方法。这种方法避免了由于求解逆运动学方程带来的运算量大、具有不确定性、难以运用于实时计算等问题,同时不受车轮与月面保持点接触等假设的约束。它极大地降低了运算量,可用于实时求解月球车逆运动学问题并能达到比较高的精度。 (4)提出了一套新的应用于月球车路径规划的障碍图提取方法。多数路径规划算法是建立在二值地形图上,即认为地形环境严格地分为可通行区域或不可通行区域。本文对障碍物的几何特征进行进一步分析分离出可以越过的障碍物,从而提高路径规划算法的效率。
其他文献
滞后现象存在于实际应用的过程控制中,且这种滞后具有时变和未知等特性。随着工业的不断发展,这种滞后现象对工业生产已经不容忽视,且这种存在较大滞后现象的控制,对于常规的
实现货车超限检测的智能化、实时化和信息化已经成为一种迫切的需求,本文以此为研究背景,以双目视觉技术为研究方向,以立体匹配算法为研究对象进行算法改进。立体匹配是双目立体
随着红外成像技术的广泛应用,人们对成像质量的要求也不断提高。由于红外热成像系统自身特性以及成像原理的特殊性,使得普通的红外图像对比度较低,视觉效果模糊,不利于观测。而且
随着工业化不断发展和人民生活水平的提高,污水排放量不断提升,智能化排水装置越来越受到人们的关注。传统的水泵控制器主要由机械式或电路式自动控制。但是结构简单的控制方案
多机器人系统综合了多学科的发展成果,在一定程度上代表了高科技的发展前沿。多种智能机器人能够通过传感器感知环境和自身状态,在有障碍物的环境中面向目标自主运动,从而通过相
高功率微波对电子系统会产生破坏效应。从国家安全和社会稳定的角度考虑,对这种效应进行研究是十分必要的。研究可以分为实验分析和理论分析两个方面,两者是相辅相成的。其中,实
模型预测控制算法经过三十多年的快速发展,无论在理论研究上还是实际应用上都取得了显著的成果。预测控制作为一种成功的先进过程控制算法,越来越多地得到控制学术界和工程界