[发明专利]一种面向智能系统复杂任务的虚拟仿真系统

摘要

本发明提出了一种面向智能系统复杂任务的虚拟仿真系统。该系统由机器人操作模块、虚拟渲染模块、用户交互模块组成，实现了一套开源技术框架。机器人操作模块作为底层的机器人操作层，通过ROS与真实机器人进行实时交互；虚拟渲染模块作为中间渲染的虚境层，基于开源GIS仿真引擎osgEarth进行开发，实现地理信息系统与机器人系统的共同仿真；用户交互模块作为上部用户层，通过VR设备、AR设备、虚拟驾驶系统与用户互动，并由用户编写的脚本操纵。该系统可以广泛应用于面向智能系统复杂任务的仿真及实验规划等方面。

主权项

1.一种面向智能系统复杂任务的虚拟仿真系统，包括机器人操作模块，虚拟渲染模块，用户交互模块，完成对机器人及智能系统的协同仿真；所述的机器人操作模块采用Ubuntu操作系统进行开发，通过ROS连接真实机器人系统，并将采集到的机器人信息数据发布到ROS网络中，进而送往虚拟渲染模块，进行协同渲染用于机器人的仿真与监督；所述虚拟渲染模块基于开源渲染引擎osg及osgEarth进行开发，通过Socket通信从ROS网络中订阅机器人操作模块采集到的机器人信息数据，并与当地GIS数据进行信息融合，采用高效动态缓存处理机制进行管理以保障实时性，进而搭建虚拟世界场景，用可视化手段将融合的信息映射到虚拟世界中进行可视化显示；所述用户交互模块基于外设接口进行开发，一方面通过接口SDK从虚拟渲染模块中获取可视化显示的融合信息，将虚拟世界投影到外设中，令用户身临其境地体验虚拟世界场景；另一方面通过接口SDK从虚拟驾驶系统获取用户操作信息，通过物理仿真模型运算得到所操纵移动机器人的位姿信息，送往虚拟渲染模块进行信息融合。