基于3D打印技术的双轮自平衡机器人创新实验平台

设计了一种基于3D打印技术的双轮自平衡机器人创新实验平台,采用OpenSCAD开源建模软件设计机器人的机械结构,并通过3D打印技术打印机器人各零部件;该机器人由2个步进电机驱动,采用双闭环控制结构控制左右轮速度实现机器人的平衡控制与速度控制,具有鲁棒性好、可扩展性强的优点;机器人上配置有WiFi网络接入模块,可通过TCP协议与上位机控制系统通信,能够自如实现前进、后退、转向等功能。实践表明该创新实验平台具有结构简单、组装方便、趣味性强的优点,能有效改善实验教学效果。     

Simulink/Unity3D联合的飞行控制仿真教学系统开发

基于游戏开发引擎Unity3D开发了一套面向本科教学的飞行控制可视化仿真系统。首先提出在Unity3D中准确建立飞行器物理模型的方法;然后对比分析飞控仿真常见通信方式的优劣,择优选择稳定可靠的串口通信方式完成Unity3D/Simulink联合仿真平台的构建。根据飞控仿真采样频率要求,完成联合仿真时间参数设置,进而实现控制器设计。最后通过六自由度运动平台、航模机、操纵杆实现半实物演示。整个系统将Unity3D三维视景动画与半实物演示结合,实验现象直观逼真,可有效提高学生对于飞行控制相关理论的理解,加强学生工程应用能力,提高教学效果。     

基于改进卡尔曼滤波的RoboCup3D定位研究

RoboCup3D竞赛中机器人的定位问题一直是研究热点。文章研究了RoboCup3D球队中球员和足球精确定位的问题。通过分析仿真器的视觉误差模型。把卡尔曼滤波及其改进算法应用到HSU3D的Agent中,仿真结果表明经过滤波器滤波后的定位效果较好。     

基于LabVIEW的虚拟3D驾驶仿真系统

基于LabVIEW开发了一种虚拟3D驾驶仿真系统,利用单片机STC89C52通过串行通信来采集传感器数据并发送至上位机LabVIEW,上位机程序基于汽车动力学、LabVIEW 3D、LabSQL来完成系统的显示和反馈。测试实验表明,系统能较好地完成驾驶系统的基本指标,满足预期要求。     

基于Unity3D反恐排爆机器人虚拟仿真设计

基于虚拟现实技术开发软件对反恐排爆机器人虚拟实验系统进行功能开发,该系统应用于反恐排爆机器人教学,建立D-H机械臂坐标系,实现反恐排爆机器人结构认知、装配操作、工作空间、关节运动控制,实现人机交互,利用D-H参数法建立反恐排爆机器人运动学模型,进行了正、逆运动学求解及轨迹规划。系统有着较好的沉浸性与交互性,能够完成反恐排爆机器人的虚拟实践教学。     

基于Web3D的中学物理仿真实验辅助学习系统的设计与应用

将计算机仿真技术运用到中学物理实验教学是提高实验学习效果的有效方式之一。笔者根据当前高中物理实验现状的调查结果,结合高中物理实验的特点,运用教育学、心理学等理论设计了物理仿真实验教学设计的模式,利用ASP和Cult3D等技术设计Web3D高中物理仿真实验辅助学习系统。学生通过该系统可以预习实验、与师生在线交流、完成抽象和危险的物理实验,这对提高学生实验的兴趣、激发其创新潜力、有效共享实验资源等有着积极的作用。     

基于3D打印技术的桌面足球机器人比赛系统

提出了一种基于3D打印技术的桌面足球机器人比赛系统设计方案,该方案将桌面游戏与足球机器人比赛结合在一起,既有趣味性,又有挑战性。整个系统由足球机器人、足球机器人上位机控制系统、具有可拆卸围栏的桌面足球场地、无线手柄等部分组成,支持人机对战、双人对战等模式。其中足球机器人车体采用3D打印技术制作而成,具有质量轻、成本低的优点;足球机器人比赛场地围栏的可拆卸设计,也可将普通课桌快速改造成桌面足球机器人比赛场地,具有结构简单、可扩展性强的优点;视觉识别系统采用采用离线知识库与在线颜色识别相结合的识别方式,具有准确率高、实时性好的特点。实践表明,该比赛系统具有成本低、控制性能好、趣味性强的优点,能够有效激发学生的学习热情。     

让机器人走近学生——3D仿真虚拟机器人:普及机器人教育的新途径

进入21世纪,融合机械制造、电子技术、信息技术、自动控制、传感器、网络通讯、声音识别、图像处理和人工智能等先进技术的智能机器人,已渐渐走进人们日常生活的各个应用领域。     

基于X3D和Java的虚拟人体运动仿真的研究

人体运动仿真是虚拟现实领域新的研究热点,对X3D的相关知识进行了介绍,研究了利用Java平台和X3D技术实现人体运动的仿真。     

基于AngularJS与Cult3D的车辆维修教学仿真系统设计与实现

Cult3D是目前广泛使用的Web3D技术,AngularJS是一款优秀的JS框架。基于AngularJS与Cutl3D技术,结合车辆维修教学系统需求,对面向B/S架构的三维车辆维修仿真教学系统进行了设计与实现。     

基于Quest 3D的乘用车侧围点焊过程人机交互仿真

在乘用车侧围和点焊机器人三维建模的基础上,通过Quest 3D软件的二次开发,针对侧围焊接过程,对点焊机器人各关节运动导致末端执行器上焊枪的位置姿态变化进行人机交互式仿真。通过灯光、相机定义虚拟场景,通过与关节对应的通道表控制其运动角位移和角速度,在虚拟装配环境下,再现焊枪与侧围的相对位置姿态。为点焊机器人、焊枪与侧围自动化焊接生产线工装夹具的精密匹配提供技术基础。     

3D打印并联机器人实验平台的设计

以基于4-RPR冗余并联机构的3D打印机器人为研究对象,首先,确定了3D打印机器人并联机构的具体尺寸,对机架进行结构设计,利用Solidworks建立机器人平台的三维模型。其次,将模型导入Adams进行运动学和动力学仿真分析,得出该机构的位移、速度和加速度变化曲线,根据仿真结果,得出关键点受力数据,对电动推杆进行选型。最后,利用Ansys Workbench对机器人实验平台的主要连接件进行有限元仿真,对其进行应力应变分析,保证机器人工作的安全性及稳定性。     

基于Unity3D的沉浸式机械手表虚拟仿真系统研究

本文以Unity3D游戏引擎为开发平台、Kinect为人体识别交互设备,对开发流程、动画制作、API数据连接、手势识别、光线追踪法碰撞检测、物理模型交互操作六个方面进行研究设计,利用Ray射线进行物理识别,选择和UI图标点击,设计了具有培训模式、练习模式、拓展模式三种模式交互沉浸式机械手表虚拟仿真系统,具有前瞻性和借鉴意义,能够有效促进学生深层次理解知识点、增强实践能力和培养创新意识。     

RoboCup仿真平台中NAO模型正运动学研究

针对仿人机器人NAO模型提出一种正运动学求解方法。首先分析了NAO模型的下肢拓扑结构,并建立了其前向运动学模型,然后推导出机器人下肢各关节的齐次变换矩阵,并求解末端执行器的位置,最后通过编码实现该算法。实验结果验证了该方法在实际应用中的可行性。     

基于Unity3D的柴油催化加氢实验仿真培训系统设计

针对传统化工安全实践教学中培训内容枯燥、安全性差、学生参与度低等问题,同时结合近年来高校实验室安全事故经验教训,该文以柴油催化加氢小型实验装置为仿真对象,使用虚拟仿真技术和Unity3D引擎设计了虚拟孪生模型、仿真交互组件和工艺机理算法,开发了一套柴油催化加氢实验场景的仿真培训系统,实现了动态交互操作、实验模拟和风险辨识信息展示等功能。该系统为安全系统工程、工业流程仿真与数字化信息技术的融合提供支撑,并为实验培训人员提供了高保真度、强沉浸感、高安全性和可动态模拟的培训手段。     

3D仿真技术在楼宇智能化教学中的应用

随着楼宇智能化教学的深入发展,"理实结合工学一体"将是一个重要发展方向,而软件的仿真与互动是解决理论与实践一体化教学的必要手段。本文介绍了楼宇智能化3D仿真教学系统软件的结构和功能,解决了教学中的"三难"问题,教学效果良好。     

基于3D设计3D建筑导览系统

Unity 3D是由Unity Technologies开发的一个综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业3D游戏引擎。本文介绍了一个基于Unity 3D的建筑导览系统。该系统通过Unity 3D三维技术,模仿实体建筑设计出一个三维模型,实现建筑的三维展示,该系统具有良好的视觉和交互效果。     

两轮自平衡机器人的滑模控制方法研究

基于拉格朗日函数法建立了机器人的动力模型,并基于滑模控制方法设计了机器人的鲁棒控制器,实现了机器人的平衡、转向和行走等控制任务。滑模控制器是一种鲁棒控制方法,当进入滑模态后,控制能够保证机器人在外力干扰和参数变化等情况下依旧保持控制性能。通过MATLAB和ADAMS联合仿真环境,控制器的控制效果得到了验证,证明了所设计的控制方法是可行的,能够达到所要求的控制性能。     

3D视影仿真数字平台在旅游英语教学中的应用

利用视景仿真中先进的光谱立体技术与计算机3DS MAX、Cult3D技术,建构3D视影仿真数字平台,为旅游英语教学提供一种全新的体验式、创新型、交互式、实践型的综合应用型学习平台,该平台运用于实践教学,效果良好。     

3D仿真数字平台在酒店英语教学中的应用研究

文章通过3D仿真数字平台对物理对象的三维立体空间解构与工作过程的动态仿真,构建学生的酒店英语技能的系统知识与岗位能力.“校企联合、工学结合、岗位对接”的新教学模式下,[1]湖州职业技术学院利用计算机3D技术与三维模型仿真,以“1+3”的模块式学习,提升学生综合技能能力.平台投入酒店英语教学,效果突出.