加入虛擬人的民航虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)能夠直觀展示各類維修操作及流程,為機(jī)務(wù)維修人員提供高效可靠的維修訓(xùn)練。而虛擬人在維修環(huán)境中的路徑規(guī)劃問題作為虛擬維修過程中的重要環(huán)節(jié),是提高維修訓(xùn)練效果的關(guān)鍵之一。為此,本文提出應(yīng)用于虛擬維修過程的路徑規(guī)劃算法,對(duì)虛擬人移動(dòng)及虛擬手臂運(yùn)動(dòng)的路徑進(jìn)行規(guī)劃。該算法提高了路徑搜索效率并改善了規(guī)劃后的路徑效果。論文主要工作如下:首先,簡(jiǎn)述虛擬環(huán)境路徑規(guī)劃所解決的三個(gè)問題:環(huán)境建模,路徑搜索及路徑平滑,對(duì)常用的環(huán)境建模方法和路徑規(guī)劃算法進(jìn)行概述,分析總結(jié)了各方法適用場(chǎng)景及優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合民航虛擬維修環(huán)境特點(diǎn),選用柵格法進(jìn)行路徑規(guī)劃環(huán)境建模。其次,提出一種雙向A^*與改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法相結(jié)合的路徑規(guī)劃算法,對(duì)虛擬人在維修環(huán)境中的移動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)劃。該算法通過雙向A^*算法和設(shè)定子目標(biāo)點(diǎn)對(duì)虛擬人的移動(dòng)過程進(jìn)行全局路徑規(guī)劃,并運(yùn)用改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行局部規(guī)劃和路徑平滑,解決了虛擬人動(dòng)態(tài)避障及路徑節(jié)點(diǎn)多的問題。通過設(shè)定產(chǎn)生斥力勢(shì)場(chǎng)的障礙物范圍,解決了虛擬人易陷入局部最優(yōu)解和障礙物附近目標(biāo)位置不易到達(dá)的問題。再次,提出一種啟發(fā)式Bi-RRT規(guī)劃算... 

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 民航虛擬維修環(huán)境中的路徑規(guī)劃研究
    2.1 虛擬環(huán)境路徑規(guī)劃問題
    2.2 民航虛擬維修環(huán)境建模研究
        2.2.1 民航虛擬維修環(huán)境分析
        2.2.2 虛擬環(huán)境建模方法
    2.3 路徑規(guī)劃算法研究
        2.3.1 全局路徑規(guī)劃算法
        2.3.2 局部路徑規(guī)劃算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 虛擬維修人員移動(dòng)路徑規(guī)劃
    3.1 民航維修人員移動(dòng)路徑分析
    3.2 虛擬維修環(huán)境建模
        3.2.1 虛擬維修場(chǎng)景分析
        3.2.2 環(huán)境模型建立
    3.3 基于雙向A~*與改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)算法相結(jié)合的路徑規(guī)劃
        3.3.1 雙向A~*算法路徑規(guī)劃
        3.3.2 改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法局部規(guī)劃
    3.4 實(shí)驗(yàn)仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 虛擬維修人員手臂運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃
    4.1 虛擬維修操作過程
    4.2 虛擬人手臂運(yùn)動(dòng)模型
        4.2.1 D-H模型
        4.2.2 虛擬人手臂運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)
        4.2.3 虛擬人手臂運(yùn)動(dòng)空間表示
    4.3 基于啟發(fā)式Bi-RRT算法的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃研究
        4.3.1 RRT算法基本原理
        4.3.2 RRT算法優(yōu)化研究
        4.3.3 啟發(fā)式Bi-RRT路徑規(guī)劃算法
    4.4 虛擬人手臂運(yùn)動(dòng)路徑優(yōu)化
    4.5 實(shí)驗(yàn)仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3673535