一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质，涉及仿真领域，其通过先获取配置有各零部件关节传动关系的移动机械三维模型,并根据所述移动机械三维模型生成URDF参数化模型文件;接着构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试;再接着调用Moveit对所述移动机械三维模型的执行机构进行配置并添加控制插件,以建立起Gazebo和Moveit之间的联系;最后获取用于实现任务的脚本,并基于Gazebo和Moveit进行联合仿真测试。实现对智能移动机械的各类算法进行先行验证，可以在短时间内模拟出理想的工作环境，提高了研发效率。为后续智能移动机械相关技术的研发奠定了一定的基础。奠定了一定的基础。奠定了一定的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及仿真领域，特别涉及一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]移动机械在农业领域一直发挥着重要作用, 移动机械朝着智能化、无人化方向发展已成为必然趋势。智能移动机械搭载传感器、智能处理器控制器等一些列重要设备。正常来说，一款智能移动机械的研发先是进行结构设计，然后再进行重要设备的安装，最后进行算法的部署和实车测试。然而，这难免会面临着试验成本高、各类智能算法部署风险大、难以在短时间内找到理想工作环境等诸多问题。
[0003]有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质，旨在降低算法部署的成本、以及在短时间内模拟出理想的工作环境，提高研发效率。
[0005]本专利技术第一实施例提供了一种自动化移动机械的仿真方法,包括:获取配置有各零部件关节传动关系的移动机械三维模型,并根据所述移动机械三维模型生成URDF参数化模型文件;构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试;调用Moveit对所述移动机械三维模型的执行机构进行配置并添加控制插件,以建立起Gazebo和Moveit之间的联系;获取用于实现任务的脚本,并基于Gazebo和Moveit进行联合仿真测试。
[0006]优选地,在所述构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试之前，还包括：将URDF参数化模型文件的参数进行调整并配置关节控制文件，运行demo文件进行初步调试。
[0007]优选地,所述各零部件关节传动关系包括：旋转、滑动、浮动以及固定。
[0008]优选地,所述URDF参数化模型文件为xml语法格式；其中，所述URDF参数化模型文件包括robot标签、link标签、joint标签、gazebo标签。
[0009]优选地,在所述建立起Gazebo和Moveit之间的联系之后还包括：在Rviz可视化界面改变移动机械模型的姿态，进行正逆运动学规划。
[0010]优选地,用于实现任务的脚本包括：根据目标位置控制移动机械三维模型的运动，控制移动机械三维模型执行机构控制链的运动，移动机械三维模型到达指定位置时执行机构的动作规划。
[0011]优选地,所述移动机械三维模型采用履带式底盘差速驱动，其中，所述履带式底盘差速驱动满足如下状态矩阵：差速驱动满足如下状态矩阵：式中，为航向角，为移动机械右履带轮线速度，为移动机械左履带轮线速度，为履带轮中间轴到参考点之间的直线距离，为移动机械底盘中间与参考点之间的夹角，B为两履带内侧边缘之间的距离，b为履带的宽度,k为左右履带速度的比值。
[0012]本专利技术第二实施例提供了一种自动化移动机械的仿真装置,包括:URDF文件生成单元，用于获取配置有各零部件关节传动关系的移动机械三维模型,并根据所述移动机械三维模型生成URDF参数化模型文件;调试单元，用于构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试;关联单元，用于调用Moveit对所述移动机械三维模型的执行机构进行配置并添加控制插件,以建立起Gazebo和Moveit之间的联系;仿真测试单元，获取用于实现任务的脚本,并基于Gazebo和Moveit进行联合仿真测试。
[0013]本专利技术第三实施例提供了一种自动化移动机械的仿真设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，以实现如上任意一项所述的一种自动化移动机械的仿真方法。
[0014]本专利技术第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述计算机可读存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项所述的一种自动化移动机械的仿真方法。
[0015]基于本专利技术提供的一种自动化移动机械的仿真方法、装置、设备及存储介质，先获取配置有各零部件关节传动关系的移动机械三维模型,并根据所述移动机械三维模型生成URDF参数化模型文件;接着构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试;再接着调用Moveit对所述移动机械三维模型的执行机构进行配置并添加控制插件,以建立起Gazebo和Moveit之间的联系;最后获取用于实现任务的脚本,并基于Gazebo和Moveit进行联合仿真测试。实现对智能移动机械的各类算法进行先行验证，可以在短时间内模拟出理想的工作环境，提高了研发效率。为后续智能移动机械相关技术的研发奠定了一定的基础。
附图说明
[0016]图1是本专利技术第一实施例提供的一种自动化移动机械的仿真方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的履带式运动分析图；图3是本专利技术提供的基于ROS和Gazebo的自动化移动机械建模及仿真方法实施例的结构示意图；图4是本专利技术第二实施例提供的一种自动化移动机械的仿真装置的模块示意。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0019]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0021]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0022]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。
[0023]实施例中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,包括:获取配置有各零部件关节传动关系的移动机械三维模型,并根据所述移动机械三维模型生成URDF参数化模型文件;构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试;调用Moveit对所述移动机械三维模型的执行机构进行配置并添加控制插件,以建立起Gazebo和Moveit之间的联系;获取用于实现任务的脚本,并基于Gazebo和Moveit进行联合仿真测试。2.根据权利要求1所述的一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,在所述构建Gazebo仿真模拟环境,并将所述URDF参数化模型文件导入所述Gazebo仿真模拟环境进行调试之前，还包括：将URDF参数化模型文件的参数进行调整并配置关节控制文件，运行demo文件进行初步调试。3.根据权利要求1所述的一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,所述各零部件关节传动关系包括：旋转、滑动、浮动以及固定。4.根据权利要求1所述的一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,所述URDF参数化模型文件为xml语法格式；其中，所述URDF参数化模型文件包括robot标签、link标签、joint标签、gazebo标签。5.根据权利要求1所述的一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,在所述建立起Gazebo和Moveit之间的联系之后还包括：在Rviz可视化界面改变移动机械模型的姿态，进行正逆运动学规划。6.根据权利要求1所述的一种自动化移动机械的仿真方法,其特征在于,用于实现任务的脚本包括：根据目标位置控制移动机械三维模型的运动，控制移动机械三维模型执行机构控制链的运动，移动机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑒，吴江东，林芳芳，田柏瑀，刘子皓，林添良，缪骋，吴瑕，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：