[发明专利]一种模拟实验构建方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种模拟实验构建方法，应用于模拟教学系统的教学终端，所述模拟教学系统还包括实物机器人，所述方法包括：根据需要控制实物机器人的一模拟控制指令模拟出实物机器人的模拟运动轨迹；所述模拟控制指令用于模拟出实物机器人的至少一个关节处一一对应产生至少一个力矩；向实物机器人发送与对应的实际控制指令；获得实物机器人对应产生的实际运动轨迹；根据所述实际运动轨迹对应修正所模拟运动轨迹，获得与所述实际运动轨迹匹配的修正后的模拟运动轨迹。通过对实物机器人的运动轨迹的采集，并根据实物机器人的实际运动轨迹进行分析，修正对应的虚拟运动轨迹，大大的提升了，模拟运动轨迹与实际应用时的精确匹配度。

技术领域

本发明涉及动力学计算领域，具体而言，涉及一种模拟实验构建方法及装置。

背景技术

在日常的动力学等物理教学课程中，时常会应用到各种各样的器材来演示物理运动的规律。当需要一些复杂的例如机器人等器材时，时常会因为器材价格的高昂而导致器材的短缺，以至于无法让每个学生重复的通过这样的器材来实现教学的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种模拟实验构建方法及装置，以有效改善上述缺陷。

本发明的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种模拟实验构建方法，应用于模拟教学系统的教学终端，所述模拟教学系统还包括：与所述教学终端通信的实物机器人，所述方法包括：根据需要控制所述实物机器人的一模拟控制指令模拟出所述实物机器人的模拟运动轨迹；所述模拟控制指令用于模拟出所述实物机器人的至少一个关节处一一对应产生至少一个力矩；向所述实物机器人发送与所述模拟控制指令对应的实际控制指令；获得所述实物机器人根据所述实际控制指令对应产生的实际运动轨迹；根据所述实际运动轨迹对应修正所述模拟运动轨迹，获得与所述实际运动轨迹匹配的修正后的模拟运动轨迹。

进一步的，所述获得所述机器人根据所述实际控制指令对应产生的实际运动轨迹，包括：获得与在所述实际运动轨迹上多个位置一一对应的多个位置时刻信息，所述多个位置时刻信息中的一位置时刻信息用于表示所述实物机器人在所述一位置时刻信息所包括的一对应位置与一对应时刻。

进一步的，所述根据需要控制所述实物机器人的一模拟控制指令模拟出所述实物机器人的模拟运动轨迹，包括：将所述模拟控制指令输入预设的动力学解算模型，以获得所述模拟运动轨迹。

进一步的，所述根据所述实际运动轨迹对应修正所述模拟运动轨迹，获得与所述实际运动轨迹匹配的修正后的模拟运动轨迹，包括：根据所述实际运动轨迹修正所述动力学解算模型，所述模拟控制指令输入修正后的动力学解算模型，以获得与所述实际运动轨迹匹配的所述修正后的模拟运动轨迹。

进一步的，所述根据所述实际运动轨迹对应修正所述模拟运动轨迹，获得与所述实际运动轨迹匹配的修正后的模拟运动轨迹之后，包括：根据所述修正后的模拟运动轨迹，获得一虚拟机器人，所述虚拟机器人运行在教学终端，根据一新的模拟控制指令，对应生成一新的模拟运动轨迹；所述新的模拟运动轨迹与和所述新的模拟控制指令对应的实际运动轨迹相匹配。

第二方面，本发明实施例提供了一种模拟实验构建装置，应用于模拟教学系统的教学终端，所述模拟教学系统还包括：与所述教学终端通信的实物机器人，所述装置包括：模拟单元、发送单元、采集单元和修正单元；所述模拟单元，用于根据需要控制所述实物机器人的一模拟控制指令模拟出所述实物机器人的模拟运动轨迹；所述模拟控制指令用于模拟出所述实物机器人的至少一个关节处一一对应产生至少一个力矩；所述发送单元，用于向所述实物机器人发送与所述模拟控制指令对应的实际控制指令；所述采集单元，用于获得所述实物机器人根据所述实际控制指令对应产生的实际运动轨迹；所述修正单元，用于根据所述实际运动轨迹对应修正所述模拟运动轨迹，获得与所述实际运动轨迹匹配的修正后的模拟运动轨迹。