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《基于opengl的虚拟现实技术在遥操作机器人系统的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第39卷增刊(I)东南大学学报(自然科学版)Vo.l39Sup(I)2009年9月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)Sep.t2009基于OpenGL的虚拟现实技术在遥操作机器人系统的研究与实现张德政吴婧阿孜古丽(北京科技大学信息工程学院,北京100083)摘要:为了创建具有良好沉浸感和真实感的虚拟现实操作环境,从而使操作者更直观地感知遥操作机器人所处的工作环境,并准确地发出执行指令,对空间机器人远距离遥操作中的虚拟现实系统进行了研究与开发.利用3D建模与OpenGL等关键技
2、术创建遥操作虚拟环境,通过手柄对真实机械臂与虚拟环境中的模型同时进行控制驱动.操作人员可以改变虚拟环境中的视点和视角,依靠更加生动的视觉临场感信息,实现单一的视频反馈所不能达到的监控效果.在模拟大时延的条件下,利用现场真实的信息去修正预测误差,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力.系统结构清晰,可以进行模块拓展并方便二次开发.关键词:虚拟现实;遥操作;OpenGL;光照模型中图分类号:TP24文献标识码:A文章编号:1001-0505(2009)增刊(I)-0229-06Researchandimplementationofvirtualrealitytechn
3、ologybasedonOpenGLtelerobotsystemZhangDezhengWuJingAZiguli(SchoolofInformationEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China)Abstract:Avirtualrealitysystemofrobotremoteteleoperationisdevelopedtocreateavirtualrealitywithnicesensibilityandrealitycircumstance,i
4、nwhichtheoperatorcandirectlyfeelthework-ingsceneoftherobotsandaccuratelysendcommands.Byestablishingateleoperationvirtualsystemwith3DmodelingandOpenGLtechnology,themanipulatorandthevirtualrobotmodelcanbecon-trolledwithahandleatthesametime.Theteleoperatorcaneasilyaccomplishtheoperationw
5、ithmuchmorevividvisualtelepresenceinformationbychangingthecameraandtheviewpointofthevirtualenvironmen,twhichcannotbeachievedbythesinglevideofeedback.Forthesimulationofthelargetime-delayconditions,therobustnessandant-iinterferenceabilityofthesystemcanbeimprovedbyusingtherealinformation
6、toamendthepredictionerror.Thesystemhasaclearstruc-ture,andtheapplicationdevelopingandfunctionsexpandingareveryeasy.Keywords:virtualreality;teleoperation;OpenGL;lightmode遥操作系统的主要功能是协助人们完成许多困难的任务,比如完成一些人类无法接触或到达的具有[1]腐蚀性、辐射等危险环境下的工作,例如太空、海底以及核场所等.其工作模式是:操作者对主机器人进行操作,并将运动指令通过无线电波、计算机网络等传
7、输媒介传送给从机器人,从机器人按照接收到的命[2]令在特定环境下进行工作,同时将自己的工作状态返回给操作者,便于操作者做出正确的决策.临场感[3](telepresence)技术是遥操作机器人系统中的核心技术,可以用来提高任务的执行效率以及精度.虚拟现实(virtualreality)技术是一种先进的计算机界面技术,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户操作,能有效地解决机器人自主完成任务存收稿日期:2009-05-12.作者简介:张德政(1964),男,博士,副教授,zdzchina@126.com
8、.基金项
