空間站在軌飛行與操作虛擬仿真技術研究.pdf

1、隨著我國“嫦娥”系列衛(wèi)星的發(fā)射，以及緊隨其后的登月計劃，與航天工程相關的研究得到了廣泛關注。在這些航天工程中，航天員出艙活動是一項非常重要的任務。由于航天工程都是高風險，高成本，高難度的，為了保證航天員出艙活動的安全并能完成規(guī)劃任務，在工程實施前，基于虛擬現(xiàn)實的三維可視化仿真是非常必要的。它給操作者提供了一種三維、逼真并可交互的機器人仿真平臺。在此平臺上，操作者可以借助智能系統(tǒng)，來解決航天員出艙活動和機械臂遙操作問題，并可以驗證機械臂運

2、動規(guī)劃及控制指令等。
　　 本文分析了空間站在軌飛行、航天員出艙和機械臂操作的交互過程，實現(xiàn)了多對象的運動仿真，其中運動仿真反應了航天員、機械臂真實的運動狀態(tài)。首先利用OpenGL函數(shù)庫和Solidworks繪圖軟件，對空間站、航天員及機械臂進行了精確的幾何建模，然后通過Exploration軟件將幾何模型轉換成可導入VC的數(shù)據(jù)形式，在VC中對其操作。通過對齊次方程轉換的研究，使空間站、航天員完成一些飛行動作；對機械臂建立運動學