分布式虛擬維修系統(tǒng)的機(jī)務(wù)虛擬人設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 16:32
在機(jī)務(wù)虛擬訓(xùn)練中,維修人員通過控制機(jī)務(wù)虛擬人模擬真實(shí)的維修操作,達(dá)到機(jī)務(wù)維修訓(xùn)練的目的,提高自身的維修技能和理論水平,但在虛擬維修過程中如何自然逼真的模擬維修人員的操作行為,一直是飛機(jī)虛擬維修仿真的難題。因此,本文以自主研發(fā)的分布式虛擬維修系統(tǒng)為平臺,對虛擬人在維修操作過程的行為驅(qū)動與生成進(jìn)行研究,在分析機(jī)務(wù)維修動態(tài)循環(huán)的特點(diǎn)和維修人員行為動作相似并發(fā)的特性基礎(chǔ)上,提出基于逆向運(yùn)動學(xué)與關(guān)鍵幀插值的機(jī)務(wù)虛擬人行為混合驅(qū)動方法,并對維修活動空間進(jìn)行劃分,實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)虛擬人在該平臺上的三維模型的表達(dá)與行為的控制,具體內(nèi)容如下:首先,分析了維修操作過程中維修人員、維修對象、維修工具、維修環(huán)境之間的交互和包含關(guān)系,歸納總結(jié)了機(jī)務(wù)維修的動態(tài)、有序、循環(huán)的特點(diǎn)和虛擬人行為動作相似、并發(fā)的特性,在此基礎(chǔ)上,將維修對象操作過程分解為維修操作準(zhǔn)備階段、維修對象實(shí)施階段和維修操作結(jié)束階段,提出基于維修過程分解的虛擬人行為分層方法,將虛擬人行為劃分為維修行為、上肢行為、過渡行為。其次,分別對虛擬人的維修行為、上肢行為、過渡行為展開研究。建立了基于參數(shù)化關(guān)鍵幀插值的虛擬人維修行為模型,驅(qū)動手部關(guān)節(jié)運(yùn)動鏈從起始狀態(tài)變...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 機(jī)務(wù)虛擬人的行為分析及相關(guān)技術(shù)
2.1 機(jī)務(wù)虛擬人定義與行為層次劃分
2.1.1 機(jī)務(wù)維修特點(diǎn)分析
2.1.2 機(jī)務(wù)虛擬人定義
2.1.3 基于維修過程分解的虛擬人行為層次劃分
2.2 虛擬人的幾何建模技術(shù)
2.2.1 常用的幾何建模方法
2.2.2 建模方法分析與比對
2.3 虛擬人的行為控制技術(shù)
2.3.1 關(guān)鍵幀插值驅(qū)動法
2.3.2 模型驅(qū)動法
2.3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動法
2.3.4 行為驅(qū)動方法分析與比對
2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)務(wù)虛擬人混合驅(qū)動的行為建模
3.1 虛擬人維修行為動作驅(qū)動方法
3.1.1 虛擬人維修行為分析
3.1.2 基于參數(shù)化關(guān)鍵幀插值的維修行為模型
3.1.3 虛擬人維修行為動作的實(shí)現(xiàn)與測試效果
3.2 虛擬人上肢行為驅(qū)動方法
3.2.1 虛擬人上肢運(yùn)動分析
3.2.2 虛擬人上肢運(yùn)動鏈層次化模型
3.2.3 虛擬人上肢運(yùn)動鏈的肘部冗余自由度求解思路
3.2.4 基于肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)量最小的上肢行為姿態(tài)求解
3.2.5 虛擬人上肢行為動作實(shí)現(xiàn)與測試效果
3.3 虛擬人過渡行為驅(qū)動方法
3.3.1 虛擬人過渡行為分析
3.3.2 虛擬人的維修活動空間劃分
3.3.3 維修邏輯分析
3.3.4 虛擬人過渡行為自適應(yīng)模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 機(jī)務(wù)虛擬人在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于虛擬人的分布式虛擬維修系統(tǒng)
4.1.1 基于虛擬人的分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
4.1.2 分布式系統(tǒng)功能
4.1.3 虛擬人間的協(xié)同交互流程
4.1.4 分布式系統(tǒng)應(yīng)用模式
4.2 機(jī)務(wù)虛擬人行為混合驅(qū)動的實(shí)例應(yīng)用
4.2.1 虛擬人幾何模型的建立
4.2.2 虛擬人導(dǎo)入及在虛擬維修環(huán)境的控制
4.2.3 單人完成機(jī)務(wù)維修操作應(yīng)用效果
4.2.4 多人協(xié)同完成機(jī)務(wù)維修操作應(yīng)用效果
4.2.5 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于關(guān)聯(lián)-層次的飛機(jī)復(fù)雜機(jī)電組件虛擬維修建模方法[J]. 董健康,唐超,耿宏. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(12)
[2]武器設(shè)備虛擬維修拆卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 沈延安,葉霖,齊延慶. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(10)
[3]航天員虛擬交互操作訓(xùn)練多體感融合驅(qū)動方法研究[J]. 鄒俞,晁建剛,楊進(jìn). 圖學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于生物力學(xué)的虛擬人運(yùn)動控制及行走仿真[J]. 王建鵬,秦文虎,孫立博. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]基于多目標(biāo)遺傳算法的虛擬人作業(yè)姿態(tài)仿真[J]. 武維維,葉林梅,邵曉東,劉煥玲. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(01)
[6]武器裝備虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)行為樹設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐文勝,武博,蔣堅(jiān)鴻. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郭志榮,王其林,高峰. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[8]具有自主感知行為的虛擬人運(yùn)動控制技術(shù)研究綜述[J]. 何長鵬,羅鴻斌,張燕. 電腦知識與技術(shù). 2016(27)
[9]航空航天虛擬裝配和虛擬維修進(jìn)展綜述[J]. 趙博,劉鳳財(cái),向彩霞. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2016(05)
[10]維修仿真中虛擬人運(yùn)動關(guān)鍵幀插值的基坐標(biāo)修正方法[J]. 吳旭琤. 科技視界. 2015(23)
博士論文
[1]基于低維特征的虛擬人運(yùn)動及位姿生成[D]. 呂培.浙江大學(xué) 2013
[2]基于運(yùn)動捕捉的虛擬人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 索寧.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2011
[3]虛擬人及其在某型武器維修訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 李潔.南京理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境中虛擬人運(yùn)動合成[D]. 宋松.北京交通大學(xué) 2014
[2]冗余機(jī)械臂單關(guān)節(jié)故障下的建模與容錯(cuò)控制研究[D]. 佘宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]三維人物動畫關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉卉.中南大學(xué) 2012
[4]基于學(xué)習(xí)的逆向運(yùn)動學(xué)人體運(yùn)動合成[D]. 萬齊亮.華中科技大學(xué) 2011
[5]某型裝備虛擬維修系統(tǒng)研究[D]. 呂雙春.電子科技大學(xué) 2010
[6]三維變電站仿真系統(tǒng)中虛擬人行為的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 平紅燕.華北電力大學(xué)(北京) 2010
本文編號:3165804
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第二章 機(jī)務(wù)虛擬人的行為分析及相關(guān)技術(shù)
2.1 機(jī)務(wù)虛擬人定義與行為層次劃分
2.1.1 機(jī)務(wù)維修特點(diǎn)分析
2.1.2 機(jī)務(wù)虛擬人定義
2.1.3 基于維修過程分解的虛擬人行為層次劃分
2.2 虛擬人的幾何建模技術(shù)
2.2.1 常用的幾何建模方法
2.2.2 建模方法分析與比對
2.3 虛擬人的行為控制技術(shù)
2.3.1 關(guān)鍵幀插值驅(qū)動法
2.3.2 模型驅(qū)動法
2.3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動法
2.3.4 行為驅(qū)動方法分析與比對
2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)務(wù)虛擬人混合驅(qū)動的行為建模
3.1 虛擬人維修行為動作驅(qū)動方法
3.1.1 虛擬人維修行為分析
3.1.2 基于參數(shù)化關(guān)鍵幀插值的維修行為模型
3.1.3 虛擬人維修行為動作的實(shí)現(xiàn)與測試效果
3.2 虛擬人上肢行為驅(qū)動方法
3.2.1 虛擬人上肢運(yùn)動分析
3.2.2 虛擬人上肢運(yùn)動鏈層次化模型
3.2.3 虛擬人上肢運(yùn)動鏈的肘部冗余自由度求解思路
3.2.4 基于肘關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)量最小的上肢行為姿態(tài)求解
3.2.5 虛擬人上肢行為動作實(shí)現(xiàn)與測試效果
3.3 虛擬人過渡行為驅(qū)動方法
3.3.1 虛擬人過渡行為分析
3.3.2 虛擬人的維修活動空間劃分
3.3.3 維修邏輯分析
3.3.4 虛擬人過渡行為自適應(yīng)模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 機(jī)務(wù)虛擬人在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于虛擬人的分布式虛擬維修系統(tǒng)
4.1.1 基于虛擬人的分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
4.1.2 分布式系統(tǒng)功能
4.1.3 虛擬人間的協(xié)同交互流程
4.1.4 分布式系統(tǒng)應(yīng)用模式
4.2 機(jī)務(wù)虛擬人行為混合驅(qū)動的實(shí)例應(yīng)用
4.2.1 虛擬人幾何模型的建立
4.2.2 虛擬人導(dǎo)入及在虛擬維修環(huán)境的控制
4.2.3 單人完成機(jī)務(wù)維修操作應(yīng)用效果
4.2.4 多人協(xié)同完成機(jī)務(wù)維修操作應(yīng)用效果
4.2.5 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種基于關(guān)聯(lián)-層次的飛機(jī)復(fù)雜機(jī)電組件虛擬維修建模方法[J]. 董健康,唐超,耿宏. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(12)
[2]武器設(shè)備虛擬維修拆卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真研究[J]. 沈延安,葉霖,齊延慶. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(10)
[3]航天員虛擬交互操作訓(xùn)練多體感融合驅(qū)動方法研究[J]. 鄒俞,晁建剛,楊進(jìn). 圖學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]基于生物力學(xué)的虛擬人運(yùn)動控制及行走仿真[J]. 王建鵬,秦文虎,孫立博. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]基于多目標(biāo)遺傳算法的虛擬人作業(yè)姿態(tài)仿真[J]. 武維維,葉林梅,邵曉東,劉煥玲. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(01)
[6]武器裝備虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)行為樹設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 徐文勝,武博,蔣堅(jiān)鴻. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]虛擬維修訓(xùn)練系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郭志榮,王其林,高峰. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[8]具有自主感知行為的虛擬人運(yùn)動控制技術(shù)研究綜述[J]. 何長鵬,羅鴻斌,張燕. 電腦知識與技術(shù). 2016(27)
[9]航空航天虛擬裝配和虛擬維修進(jìn)展綜述[J]. 趙博,劉鳳財(cái),向彩霞. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2016(05)
[10]維修仿真中虛擬人運(yùn)動關(guān)鍵幀插值的基坐標(biāo)修正方法[J]. 吳旭琤. 科技視界. 2015(23)
博士論文
[1]基于低維特征的虛擬人運(yùn)動及位姿生成[D]. 呂培.浙江大學(xué) 2013
[2]基于運(yùn)動捕捉的虛擬人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 索寧.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2011
[3]虛擬人及其在某型武器維修訓(xùn)練系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 李潔.南京理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]復(fù)雜環(huán)境中虛擬人運(yùn)動合成[D]. 宋松.北京交通大學(xué) 2014
[2]冗余機(jī)械臂單關(guān)節(jié)故障下的建模與容錯(cuò)控制研究[D]. 佘宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]三維人物動畫關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉卉.中南大學(xué) 2012
[4]基于學(xué)習(xí)的逆向運(yùn)動學(xué)人體運(yùn)動合成[D]. 萬齊亮.華中科技大學(xué) 2011
[5]某型裝備虛擬維修系統(tǒng)研究[D]. 呂雙春.電子科技大學(xué) 2010
[6]三維變電站仿真系統(tǒng)中虛擬人行為的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 平紅燕.華北電力大學(xué)(北京) 2010
本文編號:3165804
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