Моделирование
<<  На эволюция русской народной сказки Изучение системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D в средней школе  >>
Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5
Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5
Robsim – средство моделирования и проектирования роботов
Robsim – средство моделирования и проектирования роботов
Дин-Софт РобСим 5
Дин-Софт РобСим 5
В чем различия нового RobSim5 и старого RobSim4
В чем различия нового RobSim5 и старого RobSim4
Что нового в Dyn-Soft RobSim 5
Что нового в Dyn-Soft RobSim 5
База данных компонентов
База данных компонентов
Редактор электрических схем и подключений
Редактор электрических схем и подключений
Редактор структурных схем программного обеспечения
Редактор структурных схем программного обеспечения
Редактор печатных плат и их принципиально-электрических схем
Редактор печатных плат и их принципиально-электрических схем
Редактор структурных схем программного обеспечения для
Редактор структурных схем программного обеспечения для
Редактор пульта управления
Редактор пульта управления
Особенности редактора структурных схем программного обеспечения
Особенности редактора структурных схем программного обеспечения
Возможность моделирования алгоритмов интеллектуального управления
Возможность моделирования алгоритмов интеллектуального управления
Режим испытания Испытания робота на тестовых сценах
Режим испытания Испытания робота на тестовых сценах
Качественная 3D-графика
Качественная 3D-графика
Роботом теперь управляет виртуальный оператор
Роботом теперь управляет виртуальный оператор
Структура Dyn-Soft RobSim 5
Структура Dyn-Soft RobSim 5
Защита от «Списывания» студентов
Защита от «Списывания» студентов
Документация и учебные пособия
Документация и учебные пособия
Особенности распространения
Особенности распространения
Официальный сайт: http://robsim
Официальный сайт: http://robsim
Физический движок Дин-Софт РобСим 5
Физический движок Дин-Софт РобСим 5
Обзор физических движков
Обзор физических движков
…
Типы звеньев и механизмов
Типы звеньев и механизмов
Типы поверхностей столкновения
Типы поверхностей столкновения
Алгоритм расчета динамики
Алгоритм расчета динамики
1. Расчет электрических схем
1. Расчет электрических схем
2. Обновление центров масс
2. Обновление центров масс
3. Приложение сил и моментов
3. Приложение сил и моментов
4. Расчет скоростей
4. Расчет скоростей
5. Расчет столкновений
5. Расчет столкновений
Алгоритм расчета столкновений
Алгоритм расчета столкновений
6. Расчет положений
6. Расчет положений
7. Расчет кинематики
7. Расчет кинематики
Режим «сна»
Режим «сна»
Официальный сайт: http://robsim
Официальный сайт: http://robsim

Презентация на тему: «Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5». Автор: Евстигнеев. Файл: «Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5.pps». Размер zip-архива: 5098 КБ.

Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5

содержание презентации «Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5.pps»
СлайдТекст
1 Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5

Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5

Евстигнеев Д.В.

2 Robsim – средство моделирования и проектирования роботов

Robsim – средство моделирования и проектирования роботов

3 Дин-Софт РобСим 5

Дин-Софт РобСим 5

Дин-Софт – личный бренд Евстигнеева Д.В., как индивидуального предпринимателя. НИКИМТ ИТУЦР, совместно с которым разрабатывался RobSim4, сделал свой RobSim5. Чтобы не путать робсимы, новый РобСим будет называться «Дин-Софт РобСим 5».

4 В чем различия нового RobSim5 и старого RobSim4

В чем различия нового RobSim5 и старого RobSim4

Старый RobSim4

Новый Дин-Софт РобСим 5

Цель – обучение проектированию роботов, включая электрические схемы и программное обеспечение Полностью переделанный графический и физический движок, адаптированный под новые и старые компьютеры

Цель – быстрое моделирование роботов Не работает на новых операционных системах

5 Что нового в Dyn-Soft RobSim 5

Что нового в Dyn-Soft RobSim 5

По-прежнему для разработки моделей используется 3D Studio MAX, однако с новым, более удобным плагином

6 База данных компонентов

База данных компонентов

В базе данных есть изображение изделия, цена, ссылка на документацию и продавца

Двигатели, датчики и прочие устройства выбираются исключительно из базы данных

Студенты больше не могут делать микродвигатели с мощность ракеты «Протон»

7 Редактор электрических схем и подключений

Редактор электрических схем и подключений

Цель нововведения - студенты должны понимать внутреннее устройство робота

8 Редактор структурных схем программного обеспечения

Редактор структурных схем программного обеспечения

Разделение задач между пультом управления, бортовой ЭВМ и микропроцессорами приводного уровня

9 Редактор печатных плат и их принципиально-электрических схем

Редактор печатных плат и их принципиально-электрических схем

10 Редактор структурных схем программного обеспечения для

Редактор структурных схем программного обеспечения для

микропроцессоров

Настройка и использование аппаратных ресурсов микропроцессоров

11 Редактор пульта управления

Редактор пульта управления

12 Особенности редактора структурных схем программного обеспечения

Особенности редактора структурных схем программного обеспечения

Наличие типов данных (bool, char, short, int, float, double, и т.д.) Актуально при разработке ПО для микропроцессоров Дробная и целочисленная реализация звеньев ТАУ Актуально для создания быстродействующих регуляторов Учет быстродействия и объема памяти микропроцессоров Актуально для микропроцессоров Организация протоколов обмена данными Построение протоколов обмена данными по WiFi, COM-портам, RS-485 и т.п. Управление аппаратными ресурсами моделируемых ЭВМ Изучение микропроцессоров, не программируя их.

13 Возможность моделирования алгоритмов интеллектуального управления

Возможность моделирования алгоритмов интеллектуального управления

Источники сенсорной информации:

Интеллектуальные системы на базе:

Стереозрение «Детектор дороги» по изображению с одной камеры на подобии системы управления БПЛА в НИР «Бластер» Дальномеры Инерциальная система Модуль GPS/ГЛОНАСС

Построитель локальной карты местности Нечеткая логическая система Виртуальная машина с компилятором языка JavaScript Простой С++-подобный объектно-ориентированный язык для написания алгоритмов поведения DLL-пользователя на C++ или Delphi

14 Режим испытания Испытания робота на тестовых сценах

Режим испытания Испытания робота на тестовых сценах

Режим «Игра» Игру можно пройти только на работающем роботе

15 Качественная 3D-графика

Качественная 3D-графика

Расширения OpenGL Совместимость со старыми и новыми компьютерами Мультитекстурирование Статические и динамические тени Эффект отражения мира Эффект Bump Эффект Reflection Эффекты воды и травы и пр.

16 Роботом теперь управляет виртуальный оператор

Роботом теперь управляет виртуальный оператор

Оператор может подойти к роботу, включить его или выключить. Иногда, оператора даже видно в камере робота

17 Структура Dyn-Soft RobSim 5

Структура Dyn-Soft RobSim 5

18 Защита от «Списывания» студентов

Защита от «Списывания» студентов

Каждый студент называет робота своей фамилией. Первое название, под которым сохранен робот, запоминается в файле модели. При запуске проверяется соответствие названия файла и его первого названия. Если они не совпадают, то в режиме «Испытания» выдается предупреждение, а режим «Игра» не запускается. В результате, если робот студента при запуске выдает предупреждение, то робота он делал не самостоятельно. Если студент Иванов сдает робота, который называется Петров, то также факт «списывания» на лицо.

19 Документация и учебные пособия

Документация и учебные пособия

Проектирование роботов и робототехнических систем в среде Dyn-Soft RobSim 5 Учебное пособие Евстигнеев Д.В.

Разработка трехмерных моделей в 3D Studio MAX Учебное пособие Евстигнеев Д.В.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РОБОТОВ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Методические указания по проведению лабораторных работ

20 Особенности распространения

Особенности распространения

Модуль 3D-визуализации – распространяется бесплатно. Средства разработки – на платной основе, защита от копирования.

Для сотрудников каф.ПУ, и студентов каф.ПУ по специальным спискам распространяется бесплатно. Необходимо подать заявку через сайт

21 Официальный сайт: http://robsim

Официальный сайт: http://robsim

dynsoft.ru

22 Физический движок Дин-Софт РобСим 5

Физический движок Дин-Софт РобСим 5

23 Обзор физических движков

Обзор физических движков

ODE (игра «С.Т.А.Л.К.Е.Р.»). Бесплатный физ.движок. Проблемы: на простейших примерах показывает свою несостоятельность. PhyX (игра «МЕТРО 2033»). Условно бесплатный. Аппаратная поддержка на видеокартах NVIDIA и игровых приставках XBox 360. Проблемы: Ограниченный такт моделирования. Отсутствие поддержки сложных механизмов. Подходит только для игр. Havok (игры «Control-Strike», «Half Life 2»). Так и не попробовал. Проблемы те же, что и у PhyX.

В Дин-Софт РобСим 5 собственный физический движок. Физический движок – самостоятельная программная библиотека (обычно с интерфейсом на С++) для создания и моделирования физических взаимодействий объектов и механизмов в реальном времени. Физический движок – это не программный комплекс типа Euler, UmLab и т.п.

24 …

Структура звена – главного элемента физ.движка

Свойства звена

Дин. Параметры звена

Масса Локальный центр масс Матрица тензора инерции Радиус описанной сферы звена Радиус описанной сферы модели

Масса иерархии звеньев. Глобальный центр масс иерархии звеньев. Вектор вращательных и поступательных ускорений. Вектор вращательной и поступательной скорости. Матрица мирового преобразования 4x4.

Массив устройств (Двигатели, датчики и т.п.)

Дочерние звенья

Иерархия привязанных геометрических объектов

Массив объектов «Тело» (поверхностей столкновения), аппроксимирующих звено

Основной объект звена

25 Типы звеньев и механизмов

Типы звеньев и механизмов

4-х звенный механизм

Модель (6 степеней свободы)

3-х звенный механизм

Ось

Формируются автоматически путем анализа иерархии звеньев, заданной пользователем

Линейное звено

Гусеница

Колесо

Пружина

Демпфер

26 Типы поверхностей столкновения

Типы поверхностей столкновения

box

Сфера

Цилиндр

Капсула

mesh

27 Алгоритм расчета динамики

Алгоритм расчета динамики

Расчет электрических схем Обновление центров масс объектов Приложение сил и моментов Расчет скоростей звеньев Расчет столкновений Расчет положений звеньев Расчет кинематики

28 1. Расчет электрических схем

1. Расчет электрических схем

Метод эквивалентного генератора Способ моделирования цифровых сигналов с частотой выше частоты тактов моделирования: Расчет по логической «1». Расчет по логическому «0». Учет логической формы сигнала (ШИМ, данные RS-232 и т.п.)

U, G U0, G0 type signal

29 2. Обновление центров масс

2. Обновление центров масс

30 3. Приложение сил и моментов

3. Приложение сил и моментов

Ур.Лагранжа II рода

M2

r2

M1

r1

r0

M0

Применяется эквивалентная схема распределения усилий по звеньям робота.

31 4. Расчет скоростей

4. Расчет скоростей

Расчет ускорений, вызванных приложенными силами (a=F/m; ?=M/J) К массам и инерциям добавляется инерция двигателей. Добавление к ускорению следующих ускорений: Ускорения свободного падения; Центробежного ускорения; Ускорений, вызванных движением родительского звена. Учет сил и моментов трения. Сила (момент) трения покоя (противодействует действующей силе, если скорость близка к нулю). Динамическая сила (момент) трения. Интегрирование ускорений, расчет скоростей ( v = v0 + a·?t; ? = ?0 + ?·?t ).

32 5. Расчет столкновений

5. Расчет столкновений

Оптимизация поиска столкновений

Разбиение объектов сцены на модели:

Разбиение моделей на звенья:

Использование сфер объектов «Тело»:

Оптимизация поиска столкновения в Mesh:

Если сферы, описывающие модели, пересекаются, тогда производится детальный поиск.

Если сферы, описывающие звенья, пересекаются, только тогда производится детальный поиск

Если сферы, описывающие тела, пересекаются, только тогда производится поиск столкновения двух тел

Использование сферы всего Mesh, сферы группы полигонов, сферы полигона. Заранее просчитаны параметры уравнения плоскости полигонов

33 Алгоритм расчета столкновений

Алгоритм расчета столкновений

Поиск точек столкновения тел. Вычисление эквивалентной массы и импульса в каждой точке столкновения. Понятие «кожа» для демпфирования столкновений Поиск эффективной точки столкновения, как средневзвешенного положения всех точек столкновения звеньев (взвешивание величиной импульса). Поиск эквивалентной массы и скоростей в эффективной точке столкновение и расталкивание (по скорости и по положению) группы звеньев по формулам нецентрального удара.

34 6. Расчет положений

6. Расчет положений

Интегрирование скоростей, расчет положений (p=p0 + v·?t; ?= ?0 + ?·?t) Учет ограничений на перемещение звеньев

35 7. Расчет кинематики

7. Расчет кинематики

Расчет кинематики сложных механизмов

36 Режим «сна»

Режим «сна»

Как и в большинстве физических движков (PhyX, ODE), в Дин-Софт РобСим 5 применяется режим «Сна» звеньев. Позволяет не производить расчет динамики объектов, которые находятся в состоянии покоя.

37 Официальный сайт: http://robsim

Официальный сайт: http://robsim

dynsoft.ru

«Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/proektirovanie-i-modelirovanie-robotov-v-srede-din-soft-robsim-5-187361.html
cсылка на страницу

Моделирование

18 презентаций о моделировании
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Моделирование > Проектирование и моделирование роботов в среде Дин-Софт РобСим 5