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在对工程机械、空间机器人等大型和复杂机电系统进行实验时，由于存在危险性和花费高等问题，在开发阶段需要对关键控制技术进行仿真验证。在林木联合采育机实际操作中发现:伐木头对准和捕获立木的环节需要操作员做出大量的观测判断和反复对准，造成单位采伐周期内的无功时间加长;同时机械臂的往复对准运动和液压缸不合理动作轨迹，造成了系统的燃料损耗，增加了作业成本。本研究采用虚拟现实技术，对林木联合采育机进行运动分析与虚拟仿真系统研究。 本文的主要研究内容包括以下三个方面: 1.分析了林木联合采育机机械臂运动学特性，建立了机械臂的正运动学和逆运动学模型，获得伐木头位姿变量、各关节变量与各液压缸之间的转换关系，开展了机械臂路径规划的研究，使伐木头沿给定的路径以及基于激光测量数据自主完成立木的采伐作业。 2.基于SolidWorks、Visual C++平台和OpenSceneGraph(OSG)三维图形引擎开发了一套林木联合采育机动态虚拟仿真系统。该系统包含林木联合采育机作业环境及其机械臂的数学模型，可输入控制参数和指令，并实时显示和保存运动信息。使用该系统验证了机械臂作业的路径规划与控制策略的有效性。 3.将操作手柄、方向盘和脚踏板的多路控制信号经CAN总线输入林木联合采育机的虚拟仿真模型，控制虚拟林木联合采育机各个关节的运动。实现人机交互。 本研究是进一步提升林木联合采育机自动化程度和降低作业成本的有效途径，可为林木联合采育机的批量制造和推向市场奠定理论和技术基础。