加入虛擬人的民航虛擬維修訓練系統(tǒng)能夠直觀展示各類維修操作及流程,為機務維修人員提供高效可靠的維修訓練。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),是提高維修訓練效果的關鍵之一。為此,本文提出應用于虛擬維修過程的路徑規(guī)劃算法,對虛擬人移動及虛擬手臂運動的路徑進行規(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,簡述虛擬環(huán)境路徑規(guī)劃所解決的三個問題:環(huán)境建模,路徑搜索及路徑平滑,對常用的環(huán)境建模方法和路徑規(guī)劃算法進行概述,分析總結了各方法適用場景及優(yōu)缺點,結合民航虛擬維修環(huán)境特點,選用柵格法進行路徑規(guī)劃環(huán)境建模。其次,提出一種雙向A^*與改進人工勢場法相結合的路徑規(guī)劃算法,對虛擬人在維修環(huán)境中的移動路徑進行規(guī)劃。該算法通過雙向A^*算法和設定子目標點對虛擬人的移動過程進行全局路徑規(guī)劃,并運用改進人工勢場法進行局部規(guī)劃和路徑平滑,解決了虛擬人動態(tài)避障及路徑節(jié)點多的問題。通過設定產生斥力勢場的障礙物范圍,解決了虛擬人易陷入局部最優(yōu)解和障礙物附近目標位置不易到達的問題。再次,提出一種啟發(fā)式Bi-RRT規(guī)劃算... 

【文章頁數】：61 頁

【學位級別】：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 國內外研究現狀
    1.3 論文的主要內容和結構
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
第三章 虛擬維修人員移動路徑規(guī)劃
    3.1 民航維修人員移動路徑分析
    3.2 虛擬維修環(huán)境建模
        3.2.1 虛擬維修場景分析
        3.2.2 環(huán)境模型建立
    3.3 基于雙向A~*與改進人工勢場算法相結合的路徑規(guī)劃
        3.3.1 雙向A~*算法路徑規(guī)劃
        3.3.2 改進人工勢場法局部規(guī)劃
    3.4 實驗仿真
    3.5 本章小結
第四章 虛擬維修人員手臂運動路徑規(guī)劃
    4.1 虛擬維修操作過程
    4.2 虛擬人手臂運動模型
        4.2.1 D-H模型
        4.2.2 虛擬人手臂運動結構
        4.2.3 虛擬人手臂運動空間表示
    4.3 基于啟發(fā)式Bi-RRT算法的運動路徑規(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 虛擬人手臂運動路徑優(yōu)化
    4.5 實驗仿真
    4.6 本章小結
第五章 總結與展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3673535