[发明专利]一种水下机器人仿真模拟系统

说明书

本发明提供一种水下机器人仿真模拟系统，包括控制设备、虚拟现实仿真模块、先进运动控制设备；所述控制设备，用于向所述先进运动控制设备发送控制任务数据，以使所述先进运行控制设备根据所述控制任务数据生成运动控制指令；用于接收所述运动控制指令，向所述虚拟现实仿真模块发送所述运动控制指令，以使所述虚拟现实仿真模块根据所述运动控制指令控制水下机器人模型执行相应的虚拟运动；用于接收所述水下机器人模型执行所述虚拟运动过程中生成的传感器数据。本发明能够对水下机器人模型进行仿真操作，仿真模拟水下机器人的真实操作场景，便于操作人员利用系统对水下机器人进行模拟操作演练。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种水下机器人仿真模拟系统。

背景技术

水下机器人是一种工作于水下的极限作业机器人，已经广泛应用于安全搜救、管道检查、能源产业等领域。水下机器人系统造价昂贵、作业成本高，工作环境复杂多变，为提高水下机器人作业效率和可靠性，降低作业成本和风险，水下工程施工作业单位通常需要对水下机器人操作人员进行长时间的离线仿真模拟操作培训，操作人员操作熟练后方能上船实际操作水下机器人进行水下施工，而目前尚没有一种接近真实操作场景的水下机器人仿真模拟系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种水下机器人仿真模拟系统，能够对水下机器人模型进行仿真操作，仿真模拟水下机器人的真实操作场景。

基于上述目的，本发明提供了一种水下机器人仿真模拟系统，包括控制设备、虚拟现实仿真模块、先进运动控制设备；

所述控制设备，用于向所述先进运动控制设备发送控制任务数据，以使所述先进运行控制设备根据所述控制任务数据生成运动控制指令；用于接收所述运动控制指令，向所述虚拟现实仿真模块发送所述运动控制指令，以使所述虚拟现实仿真模块根据所述运动控制指令控制水下机器人模型执行相应的虚拟运动；用于接收所述水下机器人模型执行所述虚拟运动过程中生成的传感器数据。

可选的，所述系统还包括操作设备；

所述操作设备，用于模拟操作水下机器人的操作动作，根据所述操作动作生成相应的操作指令；

所述控制设备，用于接收所述操作指令，向所述虚拟现实仿真模块发送所述操作指令，以使所述虚拟现实仿真模块根据所述操作指令控制所述水下机器人模型执行相应的虚拟操作；用于接收所述水下机器人模型执行所述虚拟操作过程中生成的传感器数据。

可选的，所述系统还包括声呐数据处理设备；

所述声呐数据处理设备，用于接收所述虚拟现实仿真模块发送的声呐成像数据，根据所述声呐成像数据生成声呐图像，并将所述声呐图像发送给所述先进运动控制设备，以使所述先进运动控制设备进行目标探测及跟踪处理，生成探测及跟踪结果；所述声呐成像数据是所述水下机器人模型执行所述虚拟运动和/或虚拟操作过程中生成的；

所述控制设备，用于接收所述探测跟踪结果。

可选的，所述虚拟现实仿真模块包括：

计算模块，用于根据所述运动控制指令和/或操作指令，利用预设的物理引擎算法计算所述水下机器人模型的各组成部件模型的受力和运动关系，计算柔性体子系统的受力和运动关系，计算水动力学关系，生成计算结果；

展示模块，用于根据所述计算结果，展示所述各组成部件模型的运动和水下作业时产生的光影效果。

可选的，所述操作设备包括触摸显示屏、按键组件、手柄组件、滚轮组件，利用所述触摸显示屏设置所述水下机器人模型的设备参数，利用所述按键组件控制所述水下机器人模型的开关状态，利用所述手柄组件控制所述水下机器人模型在水下作业环境模型中的运动状态，利用所述滚轮组件控制所述水下机器人模型的方向。

可选的，所述系统还包括仿真管理设备；