Формирование дизайн-проекта в среде Apartment Environment с помощью Microsoft Robotics Developer Studio

Содержание

Введение

Описание среды Apartment Environment

Описание системы координат

Описание алгоритма перемещения объектов

Заключение

Введение

Пакет Microsoft Robotics Developer Studio (RDS) предназначен для широкого круга пользователей и разрабатывался как средство, упрощающее проектирование и изучение робототехнических систем. Важной частью этого пакета является Визуальная среда моделирования Visual Simulation Environment (VSE). Ряд доступных технологий компьютерных графики для ПК и приставок можно применить для моделирования в робототехнике. В частности, это реалистичная визуализация и физическое моделирование в масштабе реального времени.

Среда VSE спроектирована так, чтобы ее можно было использовать в большом количестве задач моделирования, в которых необходимо обеспечить точность, средства визуализации с возможностью масштабирования отображаемых сцен. В VSE используются технологии физического моделирования AGEIA™ PhysX™ Technologies. Этот постоянно совершенствуемый программный пакет предоставляет возможности, очень полезные для робототехники. Визуализация сцен в среде VSE основана на программном пакете Microsoft XNA Framework.

Среда визуального моделирования VSE обеспечивает моделирование физических объектов и их взаимодействия, в т.ч. ударов, учитывается трение и сила тяжести.

Типичные проблемы разработки робототехнических систем:

Дорогое и редкое аппаратное обеспечение;

Сложность диагностики аппаратного обеспечения;

Проблемы доступа к аппаратуре.

Преимущества моделирования:

Простота использования;

Поэтапный подход;

Прототипирование;

Образование.

Фактически, применение Среды моделирования можно рассматривать как попытку преобразовать аппаратную задачу в программную. Однако, в разработке программного обеспечения и у физического моделирования есть собственные особенности и ограничения.

Недостатки и ограничения моделирования:

Отсутствие шумов;

Неполнота и неточность моделей (Большое количество явлений реального мира очень сложно (или неизвестно, как) смоделировать);

Трудоемкость настройки.

Обзор Среды моделирования.

Среда моделирования состоит из следующих частей:

Ядро моделирования (Simulation Engine Service) – выполняет операции по визуализации объектов и отсчет времени для ядра физического моделирования. Отслеживает состояние моделируемой сцены и обеспечивает для нее программный интерфейс (доступный в виде программного сервиса, в т.ч. в распределенной среде).

Оболочка физического ядра (Managed Physics Engine Wrapper) – изолирует пользователя от низкоуровневого программного интерфейса физического ядра. Предоставляет более краткий интерфейс к подсистеме физического моделирования.

Библиотека функций физического ядра (Native Physics Engine Library) – позволяет ускорить обработку задач физического моделирования с помощью пакета AGEIA™ PhysX™ Technology.

Объекты (Entities) – представляют аппаратные устройства и физические объекты моделируемой сцены. ............