[發明專利]一種多ROV水下協同作業仿真系統

在審

• 申請號: 202110198404.6
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112947117A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 龍承啟;胡滿江;秦曉輝;秦洪懋;王曉偉;邊有鋼;徐彪;謝國濤;秦兆博;丁榮軍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 石輝;趙立軍

1.一種多ROV水下協同作業仿真系統，其特征在于，包括VR操控模塊(1)、仿真模塊(2)、場景同步模塊(3)和UI界面模塊(4)，所述VR操控模塊(1)、仿真模塊(2)和UI界面模塊(4)同時預設在VR設備(5)中，所述場景同步模塊(3)預設在服務器(6)中；

所述VR操控模塊(1)用于實時采集操作者雙手在所述VR設備(5)上通過操控功能元件輸入的控制指令以及所述操作者雙手的位姿信息，并實時傳送至所述仿真模塊(2)；

所述仿真模塊(2)包括場景仿真單元(21)、運動仿真單元(22)和傳感器仿真單元(23)，其中：所述場景仿真單元(21)用于構建并存儲供所述操作者通過輸入所述控制指令進行選擇加載的水下場景模型、ROV和虛擬雙手，其中，所述虛擬雙手按照所述操作者雙手的位姿信息，移動并操作所述UI界面模塊(4)上與所述控制指令相對應的功能按鍵；所述運動仿真單元(22)用于根據所述控制指令、所述傳感器仿真單元(23)采集到的ROV狀態信息，利用動力學模型和運動學模型計算所述ROV的位姿及速度，進而控制所述ROV實施ROV作業；所述傳感器仿真單元(23)用于模擬ROV搭載的攝像頭、位姿傳感器、速度傳感器、深度傳感器和壓力傳感器，采集所述ROV及其所處的所述水下場景模型的狀態信息及圖像信息；

所述場景同步模塊(3)用于實時接收來自至少一臺所述VR設備(5)選擇加載的所述ROV、同一所述水下場景模型作為作業場景及控制指令，并將各所述ROV同步至該作業場景中、以及將在該邏輯幀接收到的各所述VR設備(5)的控制指令進行打包，再分發給各所述VR設備(5)中的所述仿真模塊(2)；

所述UI界面模塊(4)用于將所述仿真模塊(2)中的虛擬雙手操控所述功能按鍵、每一所述ROV分別在所述作業場景中作業的狀態信息及圖像信息、及所述ROV同步在所述作業場景中協同作業的狀態信息及圖像信息通過視頻矩陣(7)顯示在顯示屏(8)上。

2.如權利要求1所述的多ROV水下協同作業仿真系統，其特征在于，所述ROV具有ROV本體及安裝在所述ROV本體上的機械臂、機械爪和攝像頭；所述VR設備(5)包括左操控手柄和右操控手柄，所述功能元件包括所述左手柄本體及其操控面板上設置的第一控制按鍵(53)、第一按鍵(X)、第二按鍵(Y)和左搖桿(51)，還包括所述右操控手柄及其操控面板上設置的第二控制按鍵(54)、第三按鍵(A)、第四按鍵(B)和右搖桿(52)，所述控制指令執行的持續時間取決于對應所述功能元件狀態保持的時長，所述功能原件的操控動作或不同種所述功能原件的組合操控動作預先設置為對應的所述控制指令。