| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 课题研究意义 | 第12页 |
| 1.3 国内外研究及发展现状 | 第12-14页 |
| 1.4 本文主要工作及特 | 第14-15页 |
| 1.5 本文结构安排 | 第15-17页 |
| 第二章 相关技术描述 | 第17-27页 |
| 2.1 物理仿真技术 | 第17页 |
| 2.1.1 物理仿真的概念 | 第17页 |
| 2.1.2 物理仿真的应用 | 第17页 |
| 2.2 物理仿真环境 | 第17-18页 |
| 2.2.1 JME引擎 | 第18页 |
| 2.3 物理仿真中的关键技术 | 第18-26页 |
| 2.3.1 动力学及离线编程 | 第19-23页 |
| 2.3.1.1 机器人动力学 | 第19-22页 |
| 2.3.1.2 离线编程 | 第22-23页 |
| 2.3.2 路径规划 | 第23-24页 |
| 2.3.3 碰撞检测 | 第24-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 BDS虚拟机器人仿真子系统需求分析与系统设计 | 第27-36页 |
| 3.1 BDS虚拟机器人整体设计 | 第27-29页 |
| 3.1.1 系统设计的意义 | 第27页 |
| 3.1.2 系统需求分析 | 第27页 |
| 3.1.3 系统开发环境 | 第27-28页 |
| 3.1.4 系统功能模块设计 | 第28-29页 |
| 3.2 仿真子系统设计 | 第29-35页 |
| 3.2.1 仿真子系统需求分析 | 第29-30页 |
| 3.2.2 仿真子系统结构 | 第30-31页 |
| 3.2.3 仿真子系统功能模块设计 | 第31-34页 |
| 3.2.4 仿真子系统设计类图 | 第34页 |
| 3.2.5 问题提出 | 第34-35页 |
| 3.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 物理仿真中的关键技术研究 | 第36-56页 |
| 4.1 基于栅格结构的A*搜索算法的路径规划方法研究 | 第36-43页 |
| 4.1.1 基于栅格法的环境建模 | 第36-37页 |
| 4.1.2 A*搜索算法 | 第37-43页 |
| 4.1.2.1 传统的A*算法 | 第37-39页 |
| 4.1.2.1.1 算法的思想 | 第38页 |
| 4.1.2.1.2 算法的实现及流程 | 第38-39页 |
| 4.1.2.2 改进的A*算法 | 第39-43页 |
| 4.1.2.2.1 算法的思想 | 第39-40页 |
| 4.1.2.2.2 算法的实现及流程 | 第40-43页 |
| 4.2 碰撞检测技术研究 | 第43-55页 |
| 4.2.1 ODE物理引擎 | 第43-44页 |
| 4.2.1.1 ODE物理引擎的概念 | 第43页 |
| 4.2.1.2 ODE物理引擎的构成 | 第43-44页 |
| 4.2.1.3 ODE仿真步骤 | 第44页 |
| 4.2.2 碰撞检测分析 | 第44-45页 |
| 4.2.3 基于OBB包围盒的碰撞检测方法 | 第45-55页 |
| 4.2.3.1 传统的基于OBB包围盒的碰撞检测算法 | 第45-51页 |
| 4.2.3.1.1 算法的基本思想 | 第45页 |
| 4.2.3.1.2 算法的基本实现及流程 | 第45-51页 |
| 4.2.3.2 改进的基于OBB包围盒的碰撞检测算法 | 第51-55页 |
| 4.2.3.2.1 算法的基本思想 | 第51-52页 |
| 4.2.3.2.2 算法的基本实现及流程 | 第52-55页 |
| 4.2.4 碰撞处理 | 第55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 机器人物理仿真的实现 | 第56-77页 |
| 5.1 传感器设计与实现 | 第56-57页 |
| 5.2 电机马达设计与实现 | 第57-59页 |
| 5.3 控制模块设计与实现 | 第59-60页 |
| 5.4 轮式机器人仿真 | 第60-75页 |
| 5.4.1 基于巡线传感器的机器人物理仿真 | 第60-65页 |
| 5.4.1.1 模型的搭建 | 第60-61页 |
| 5.4.1.2 机器人编程 | 第61-62页 |
| 5.4.1.3 仿真场景设定 | 第62页 |
| 5.4.1.4 巡线传感器的工作原理 | 第62-63页 |
| 5.4.1.5 基于巡线传感器的机器人物理仿真实现 | 第63-65页 |
| 5.4.2 基于红外线传感器的机器人仿真 | 第65-69页 |
| 5.4.2.1 红外线传感器的工作原理 | 第65-66页 |
| 5.4.2.2 基于红外线传感器的机器人物理仿真实现 | 第66-69页 |
| 5.4.3 基于碰撞开关的机器人物理仿真 | 第69-73页 |
| 5.4.3.1 碰撞开关的工作原理 | 第69页 |
| 5.4.3.2 基于碰撞开关的机器人物理仿真实现 | 第69-73页 |
| 5.4.4 基于光敏传感器的机器人物理仿真 | 第73-75页 |
| 5.4.4.1 光敏传感器的工作原理 | 第73页 |
| 5.4.4.2 基于光敏传感器的机器人物理仿真实现 | 第73-75页 |
| 5.5 履带式机器人仿真 | 第75-76页 |
| 5.5.1 履带式机器人模型设计 | 第75页 |
| 5.5.2 履带式机器人仿真方法 | 第75-76页 |
| 5.5.3 履带式机器人仿真伪代码实现 | 第76页 |
| 5.6 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 系统测试 | 第77-88页 |
| 6.1 仿真系统测试环境 | 第77页 |
| 6.2 功能测试 | 第77-81页 |
| 6.2.1 编程模块测试 | 第77-78页 |
| 6.2.2 仿真模块测试 | 第78-81页 |
| 6.2.2.1 碰撞检测功能测试 | 第79-80页 |
| 6.2.2.2 电机马达及传感器功能测试 | 第80-81页 |
| 6.3 性能测试 | 第81-82页 |
| 6.3.1 FPS测试 | 第81-82页 |
| 6.3.2 CPU使用率测试 | 第82页 |
| 6.4 对比测试 | 第82-87页 |
| 6.4.1 功能对比 | 第83-84页 |
| 6.4.1.1 编程方面 | 第83-84页 |
| 6.4.1.2 仿真方面 | 第84页 |
| 6.4.2 性能对比 | 第84-87页 |
| 6.4.2.1 FPS方面 | 第84-85页 |
| 6.4.2.2 CPU使用方面 | 第85-86页 |
| 6.4.2.3 改进前后FPS、CPU占用情况对比 | 第86-87页 |
| 6.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 第七章 总结与展望 | 第88-90页 |
| 7.1 总结 | 第88-89页 |
| 7.2 展望 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第94-95页 |
