In recent years, research on mechan

In recent years, research on mechanical and control systems
of underwater machines has been a grand challenge in the
field of biomimetics, mechatronics and system modeling and
design. The ideas and motivations emerge from observing
how nature copes with its environment [1], [2]. For example,
fish are able to survive by reacting to subtle changes in their
hydrodynamic habitat while swimming, conserving energy,
searching for food and dealing with predators. Research has
shown that fish have a limited amount of behaviors that allows
them to respond to specific stimuli [1], [2]. In parallel, to
extend the knowledge concerning living beings behaviors, 3D
environmental visualization and robotic simulations received a
great attention and a lot of research efforts have been made in
virtual reality, including computer graphics and physics
engines[3], [4].
More specifically, a number of water simulators based on
physics, dynamics and particles [3],[4] have been
implemented. Although powerful and complex, most of these
simulators have been created essentially for a specific purpose
and considerably arduous to modify in order to make them
general enough to be used in different contexts.
This work presents a procedure that enables the evaluation
of vortices and forces generated by an underwater agent, in
our case, a robotic fish. This procedure is aimed at recreating a
virtual hydrodynamic habitat for the robotic fish based on, and
supporting several underwater conditions. This has been made
possible by the use of two powerful commercial tools:
Autodesk Maya 2010 and RealFlow4.
Maya is a high-end 3D computer graphics modeling
software, supporting animation, rendering and advanced
match-moving capabilities. This widely used software
package offers users an end-to-end creative workflow [5].
RealFlow is used in order to run simulation of fluids, water
surfaces, rigid and soft bodies, fibers, and meshes. The
groundbreaking advantage of using such software comes from
the fact that it is particle based. The simulation controls the
behavior of the involved elements using their physical
properties. Each element can interact with each other, obeying
to collision forces and accelerations. Through its
Computational Fluid Dynamic engine (CFD) and the rigid
body solver; it is possible to reproduce any type of effect from
a tornado that devastates a city to a rainstorm [6]. By merging
these two powerful platforms, we are able to design an
extremely realistic, physically based continuous-particle
model in conjunction with a stacking rigid body solver.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในปีที่ผ่านมา วิจัยเกี่ยวกับเครื่องกล และระบบควบคุมเครื่องใต้น้ำได้รับความท้าทายที่แกรนด์ในการฟิลด์ biomimetics อิเล็กทรอนิกส์ และสร้างโมเดลของระบบ และการออกแบบ โต่งและความคิดเกิดขึ้นจากการสังเกตวิธีธรรมชาติ copes กับสภาพแวดล้อม [1], [2] ตัวอย่างปลาจะสามารถอยู่รอด โดยปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดของพวกเขาอยู่อาศัย hydrodynamic ขณะว่ายน้ำ การอนุรักษ์พลังงานหาอาหาร และการจัดการกับล่า มีงานวิจัยแสดงว่า ปลามีจำนวนจำกัดของลักษณะการทำงานที่ช่วยให้พวกเขาตอบสนองเฉพาะสิ่งเร้า [1], [2] พร้อมกัน การความรู้เกี่ยวกับชีวิตพฤติกรรมสิ่งมีชีวิต 3Dแสดงภาพประกอบเพลงสิ่งแวดล้อมและการจำลองหุ่นยนต์ที่ได้รับการได้ทำความดีและมีความพยายามวิจัยในความเป็นจริงเสมือน การรวมกราฟิกคอมพิวเตอร์และฟิสิกส์ยนต์ [3], [4]อื่น ๆ โดยเฉพาะ จำนวนขณะน้ำตามฟิสิกส์ dynamics และอนุภาค [3], [4] ได้รับนำมาใช้ แม้ว่า ซับซ้อน และมีประสิทธิภาพมากที่สุดเหล่านี้ขณะมีการสร้างหลักสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะและลำบากมากในการปรับเปลี่ยนเพื่อให้ทั่วไปเพียงพอที่จะใช้ในบริบทที่แตกต่างกันงานนี้นำเสนอขั้นตอนที่ช่วยให้การประเมินvortices และสร้างขึ้น โดยตัวแทนใต้น้ำ ในกองทัพกรณี ปลาหุ่นยนต์ ขั้นตอนนี้จะมุ่งสร้างความอยู่อาศัย hydrodynamic เสมือนปลาหุ่นยนต์ตาม และสนับสนุนเงื่อนไขต่าง ๆ ใต้น้ำ นี้ได้เป็นไปได้ โดยการใช้เครื่องมือทางการค้าทั้งสองมีประสิทธิภาพ:Autodesk Maya 2010 และ RealFlow4มายาคือ การสร้างโมเดลกราฟิกคอมพิวเตอร์ 3D คุณภาพสูงซอฟต์แวร์ การสนับสนุนภาพเคลื่อนไหว การแสดง และขั้นสูงย้ายตรงความ นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายซอฟต์แวร์แพคเกจที่มีผู้ใช้ลำดับงานสิ้นสุดเพื่อสิ้นสุดสร้างสรรค์ [5]ใช้ RealFlow เพื่อรันการจำลองของของเหลว น้ำพื้นผิว ร่างกายแข็ง และอ่อน เส้นใย และตาข่าย ที่คว้าประโยชน์ของการใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวมาจากความจริงที่ว่า มันเป็นอนุภาคพื้นฐาน การควบคุมการจำลองแบบพฤติกรรมขององค์ประกอบเกี่ยวข้องโดยใช้ของจริงคุณสมบัติ แต่ละองค์ประกอบสามารถโต้ตอบกัน ก็กองกำลังชนและเร่ง ผ่านของเครื่องยนต์แบบน้ำมันเชิงคำนวณ (CFD) และแบบแข็งโปรแกรมแก้ปัญหาร่างกาย สามารถสร้างชนิดใด ๆ ของผลกระทบจากพายุทอร์นาโดที่ devastates จะ rainstorm [6] ด้วยการผสานระบบมีประสิทธิภาพเหล่านี้สอง เราจะสามารถออกแบบการตามจริง จริงมากอย่างต่อเนื่องอนุภาคแบบจำลองร่วมกับ solver ที่ร่างกายแข็งซ้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในปีที่ผ่านมางานวิจัยเกี่ยวกับระบบกลไกและการควบคุมเครื่องใต้น้ำได้รับความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในด้านการbiomimetics เมคคาทรอนิคส์และการสร้างแบบจำลองของระบบและการออกแบบ ความคิดและแรงจูงใจโผล่ออกมาจากการสังเกตวิธีธรรมชาติ copes กับสภาพแวดล้อม [1], [2] ยกตัวอย่างเช่นปลาจะสามารถอยู่รอดจากการทำปฏิกิริยากับการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งของพวกเขาในที่อยู่อาศัยอุทกพลศาสตร์ในขณะที่ว่ายน้ำ, การอนุรักษ์พลังงาน, การหาอาหารและการจัดการกับการล่า มีงานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าปลามีจำนวน จำกัด พฤติกรรมที่ช่วยให้พวกเขาที่จะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เฉพาะเจาะจง[1], [2] ในแบบคู่ขนานที่จะขยายความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตพฤติกรรม 3 มิติการมองเห็นด้านสิ่งแวดล้อมและการจำลองหุ่นยนต์ที่ได้รับความสนใจที่ดีและจำนวนมากของความพยายามในการวิจัยได้ทำในความเป็นจริงเสมือนรวมทั้งคอมพิวเตอร์กราฟิกและฟิสิกส์เครื่องยนต์[3] [4]. เพิ่มเติม โดยเฉพาะจำนวนของการจำลองน้ำที่ขึ้นอยู่กับฟิสิกส์พลศาสตร์และอนุภาค[3] [4] ได้รับการดำเนินการ แม้ว่าที่มีประสิทธิภาพและมีความซับซ้อนมากที่สุดของเหล่าจำลองได้รับการสร้างเป็นหลักเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะและมากยากที่จะปรับเปลี่ยนเพื่อที่จะทำให้พวกเขาทั่วไปมากพอที่จะนำมาใช้ในบริบทที่แตกต่างกัน. งานนี้มีการจัดขั้นตอนที่ช่วยให้การประเมินผลการของ vortices และกองกำลังสร้าง โดยตัวแทนใต้น้ำในกรณีของเราปลาหุ่นยนต์ ขั้นตอนนี้จะมุ่งเป้าไปที่การสร้างที่อยู่อาศัยอุทกพลศาสตร์เสมือนจริงสำหรับปลาที่อยู่บนพื้นฐานของหุ่นยนต์และการสนับสนุนสภาพใต้น้ำหลาย นี้ได้รับการทำไปได้โดยใช้สองเครื่องมือเชิงพาณิชย์ที่มีประสิทธิภาพ:. Autodesk Maya ปี 2010 และ RealFlow4 มายาเป็นระดับ high-end คอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิติการสร้างแบบจำลองซอฟแวร์ที่สนับสนุนการเคลื่อนไหว, การแสดงผลขั้นสูงและการแข่งขันความสามารถในการเคลื่อนย้าย ซอฟต์แวร์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายแพคเกจที่มีผู้ใช้แบบ end-to-end เวิร์กโฟลว์ที่สร้างสรรค์ [5]. realflow ถูกนำมาใช้เพื่อใช้จำลองของของเหลวน้ำพื้นผิวร่างกายที่แข็งแรงและนุ่มเส้นใยและตาข่าย ประโยชน์ที่ก้าวล้ำของการใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวมาจากความจริงที่ว่ามันเป็นอนุภาคพื้นฐาน การจำลองการควบคุมพฤติกรรมขององค์ประกอบที่มีส่วนร่วมโดยใช้กายภาพของพวกเขาคุณสมบัติ แต่ละองค์ประกอบสามารถโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ เชื่อฟังกองกำลังชนและความเร่ง ผ่านเครื่องมือแบบไดนามิกของไหล (CFD) และแข็งแก้ร่างกาย มันเป็นไปได้ที่จะทำซ้ำชนิดของผลกระทบใด ๆ จากพายุทอร์นาโดที่เมืองdevastates ที่จะเกิดพายุฝนได้ [6] โดยการรวมทั้งสองแพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพที่เราสามารถที่จะออกแบบที่สมจริงมากตามร่างกายอย่างต่อเนื่องอนุภาครูปแบบร่วมกับซ้อนแก้ร่างกายแข็ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ใน ปี ล่าสุด งานวิจัยเกี่ยวกับเครื่องจักรกล และระบบควบคุม
เครื่องจักรใต้น้ำที่ได้รับความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ใน
ด้านไบโอมิเมติก , Mechatronics และแบบจำลองระบบและ
ออกแบบ ความคิดและแรงบันดาลใจที่เกิดขึ้นจากการสังเกตวิธีการ copes กับสภาพแวดล้อมธรรมชาติ
[ 1 ] , [ 2 ] ตัวอย่างเช่น
ปลาสามารถเอาตัวรอดโดยปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในที่อยู่อาศัยของพวกเขา
ดัชนีในขณะที่ว่ายน้ำการอนุรักษ์พลังงาน
มองหาอาหารและการจัดการกับนักล่า การวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าปลา
มีจำนวน จำกัด ของพฤติกรรมที่ช่วยให้พวกเขาเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เฉพาะเจาะจง
[ 1 ] [ 2 ] ในแบบคู่ขนานกับ
ขยายความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมมนุษย์ที่อาศัยอยู่ 3D
สิ่งแวดล้อมการแสดงและจำลองหุ่นยนต์ได้รับ
ความสนใจที่ดีและมากของความพยายามในการวิจัยได้ทำใน
เสมือนจริง รวมถึงกราฟิกคอมพิวเตอร์และเครื่องยนต์ฟิสิกส์
[ 3 ] , [ 4 ] .
มากขึ้นโดยเฉพาะหมายเลขของ simulators น้ำอิง
ฟิสิกส์พลศาสตร์และอนุภาค [ 3 ] , [ 4 ] ได้
เป็นต้น ถึงแม้ว่าประสิทธิภาพและซับซ้อนที่สุดของ simulators เหล่านี้ได้ถูกสร้างขึ้นเป็นหลักสำหรับ

จุดประสงค์ที่เฉพาะเจาะจงและมากยากที่จะแก้ไขเพื่อให้พวกเขา
ทั่วไปเพียงพอที่จะใช้ในบริบทที่แตกต่างกัน .
งานนี้ได้นำเสนอวิธีการที่ช่วยให้การประเมินผล
ของอะลูมิเนียมและบังคับที่สร้างขึ้นโดยตัวแทนใต้น้ำใน
กรณีของเรา ปลาหุ่นยนต์ ขั้นตอนนี้จะมุ่งสร้างเป็นดัชนีสำหรับปลา
สิ่งแวดล้อมเสมือนหุ่นยนต์ตามและ
สนับสนุนสภาพใต้น้ำหลาย นี้ได้
เป็นไปได้โดยการใช้สองเครื่องมือโฆษณาที่มีประสิทธิภาพ :
Maya 2010 และ realflow4 .
มายาเป็นระดับ high-end 3D คอมพิวเตอร์กราฟิกแบบ
ซอฟต์แวร์รองรับภาพเคลื่อนไหว , การแสดงผลและตรงกับขั้นสูง
ย้ายความสามารถ นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายซอฟต์แวร์
แพคเกจมีผู้ใช้ end สร้างสรรค์เวิร์กโฟลว์ [ 5 ] .
realflow ใช้เพื่อใช้จำลองพื้นผิวของของเหลว , น้ำแข็งและอ่อน
, ศพเส้นใยและเมนต์
ของประโยชน์ของการใช้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวมาจาก
ข้อเท็จจริงที่ว่ามันเป็นอนุภาคพื้นฐาน การจำลองการควบคุมพฤติกรรมขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง โดยใช้คุณสมบัติทางกายภาพ
. แต่ละองค์ประกอบสามารถโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ เชื่อฟัง
แรงชนและความเร่ง . ผ่าน
วิธีการคำนวณเชิงพลศาสตร์ของไหล ( CFD ) เครื่องยนต์และเข้มงวด
ร่างกายแก้ ;มันเป็นไปได้ที่จะสร้างชนิดของผลจาก
พายุทอร์นาโดที่ devastates เมืองให้พายุฝน [ 6 ] ใด ๆ โดยการรวม
ทั้งสองที่มีประสิทธิภาพแพลตฟอร์ม เราสามารถที่จะมี
ออกแบบมีเหตุผลมาก ร่างกายขึ้นอย่างต่อเนื่องอนุภาค
รูปแบบร่วมกับสุมแก้ร่างกายแข็ง