蛇形机器人动画模拟研究：基于多关节动画技术

"多关节动画技术研究及蛇形机器人动画模拟，硕士论文，作者段占军，指导教师黄毓瑜，学科专业机械设计及理论，研究方向计算机图形学及科学可视化。" 本文主要探讨了多关节动画技术在蛇形机器人动画模拟中的应用，这对于理解蛇形机器人的运动机理和虚拟控制具有重要意义。北京航空航天大学机器人研究所的SolidSnakeII蛇形机器人是研究的基础，它的特殊结构使得关节动画技术成为模拟其复杂运动的有效工具。 关节动画技术是计算机动画领域的一种关键技术，它通过模拟生物体各个关节的运动来创建逼真的动态效果。在本文中，作者针对蛇形机器人的特性，将其实体结构简化为一系列关节链，利用曲线拟合方法获取运动数据，这样不仅提高了模拟的效率，也确保了运动的精确性。 论文重点介绍了如何运用正向关节动画技术来模拟蛇形机器人的各种运动模式，如蠕动、游动、抬头和侧滚等。这些基本动作的动画模拟对于理解蛇形机器人的行为至关重要。此外，面对有约束的虚拟环境，作者还提出了一种正逆向相结合的关节动画算法，这种算法能更好地处理机器人与环境交互时的复杂运动问题。 通过这项研究，段占军不仅展示了多关节动画技术在蛇形机器人模拟中的应用，也为未来蛇形机器人控制系统的开发提供了理论基础和实践指导。同时，这一工作也强调了计算机图形学和科学可视化在机械设计与理论研究中的重要作用，为相关领域的研究者提供了有价值的参考。