本發(fā)明涉及數(shù)字信息傳輸，具體涉及一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法、平臺及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、多模物理仿真是一種高級仿真技術(shù)，主要用于同時模擬分析多種物理現(xiàn)象和交互，其常用于復(fù)雜系統(tǒng)的研究和驗(yàn)證，如高級機(jī)器人技術(shù)以及能源系統(tǒng)等領(lǐng)域。多模實(shí)物仿真可以同時考慮多種物理效應(yīng)（如力學(xué)、熱學(xué)、流體動力學(xué)等），并在仿真中實(shí)時交互，在仿真交互過程中，為了驗(yàn)證機(jī)器人在不同物理環(huán)境下的仿真結(jié)果，通常采用一套綜合的仿真系統(tǒng)，結(jié)合軟件和硬件資源來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的多模態(tài)環(huán)境測試，包括環(huán)境建模、機(jī)器人模型的集成、仿真交互以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄分析。

2、為了優(yōu)化機(jī)器人的設(shè)計，降低實(shí)地測試的風(fēng)險和成本，并加速機(jī)器人產(chǎn)品的開發(fā)周期，需要對機(jī)器人進(jìn)行多模物理仿真的分析，即將機(jī)器人模型集成到仿真系統(tǒng)。在對機(jī)器人進(jìn)行多模物理仿真過程中，需要結(jié)合實(shí)際復(fù)雜的物理環(huán)境分析機(jī)器人的性能，而復(fù)雜物理環(huán)境下的仿真需要大量的計算資源，包括處理大規(guī)模地圖、多個機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃、傳感器數(shù)據(jù)處理以及機(jī)器人在人群中的移動情況等。大量計算資源將占用機(jī)器人模型端與仿真端進(jìn)行實(shí)時交互過程中的帶寬，不利于仿真的重要信息進(jìn)行實(shí)時交互，進(jìn)而導(dǎo)致仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的有效性低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的有效性低下的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法、平臺及介質(zhì)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明一個實(shí)施例提供了一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，該方法包括以下步驟：

3、s1：獲取當(dāng)前時段下多模物理仿真環(huán)境對應(yīng)的若干個環(huán)境參數(shù)序列，及待仿真機(jī)器人模型集成在所述多模物理仿真環(huán)境中對應(yīng)的若干個模型參數(shù)序列；

4、s2：根據(jù)每個環(huán)境參數(shù)序列中每個時刻的環(huán)境參數(shù)，確定當(dāng)前時段內(nèi)每個時刻的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)，組成環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列；根據(jù)每個模型參數(shù)序列和環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列，確定當(dāng)前時刻下待仿真機(jī)器人模型對應(yīng)的每個模型參數(shù)的合理性指標(biāo)；

5、s3：根據(jù)所述合理性指標(biāo)進(jìn)行仿真端與模型端之間調(diào)節(jié)信息的交互傳輸；

6、s4：更迭調(diào)整每個環(huán)境參數(shù)，重復(fù)執(zhí)行步驟s1至s3，直至滿足仿真結(jié)束條件。

7、進(jìn)一步地，所述根據(jù)每個環(huán)境參數(shù)序列中每個時刻的環(huán)境參數(shù)，確定當(dāng)前時段內(nèi)每個時刻的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)，包括：

8、所述環(huán)境參數(shù)包括模擬人員密度、任意兩個模擬人員之間的距離以及每個模擬人員的移動方向；將任一時刻作為目標(biāo)時刻，根據(jù)目標(biāo)時刻的模擬人員密度、任意兩個模擬人員之間的距離以及每個模擬人員的移動方向，確定目標(biāo)時刻的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)。

9、進(jìn)一步地，所述根據(jù)目標(biāo)時刻的模擬人員密度、任意兩個模擬人員之間的距離以及每個模擬人員的移動方向，確定目標(biāo)時刻的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)，包括：

10、將目標(biāo)時刻下所有模擬人員占據(jù)仿真總面積的大小作為模擬人員密度；對所有所述距離的負(fù)相關(guān)值進(jìn)行累加處理，得到累加處理后的結(jié)果值；確定目標(biāo)時刻下模擬人員的移動方向與預(yù)設(shè)機(jī)器人正常移動方向之間的夾角；

11、結(jié)合目標(biāo)時刻的模擬人員密度、所述夾角的分布波動情況以及所述累加處理后的結(jié)果值，確定目標(biāo)時刻的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)；其中，所述模擬人員密度、所述夾角的分布波動情況、所述結(jié)果值均與所述環(huán)境復(fù)雜系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)。

12、進(jìn)一步地，所述根據(jù)每個模型參數(shù)序列和環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列，確定當(dāng)前時刻下待仿真機(jī)器人模型對應(yīng)的每個模型參數(shù)的合理性指標(biāo)，包括：

13、對每個模型參數(shù)序列和環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列均進(jìn)行曲線擬合得到各個擬合曲線，將環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列對應(yīng)的擬合曲線作為基準(zhǔn)曲線，將模型參數(shù)序列對應(yīng)的擬合曲線作為對比曲線；

14、確定基準(zhǔn)曲線和各個對比曲線中的極值點(diǎn)，將相鄰兩個極值點(diǎn)對應(yīng)的曲線區(qū)間構(gòu)成一個極值區(qū)間，獲得基準(zhǔn)曲線和各個對比曲線的各個極值區(qū)間；

15、根據(jù)基準(zhǔn)曲線和各個對比曲線的各個極值區(qū)間中每個時刻的斜率值，確定當(dāng)前時刻下待仿真機(jī)器人模型對應(yīng)的每個模型參數(shù)的合理性指標(biāo)。

16、進(jìn)一步地，所述根據(jù)基準(zhǔn)曲線和各個對比曲線的各個極值區(qū)間中每個時刻的斜率值，確定當(dāng)前時刻下待仿真機(jī)器人模型對應(yīng)的每個模型參數(shù)的合理性指標(biāo)，包括：

17、將任一對比曲線作為目標(biāo)對比曲線，將基準(zhǔn)曲線和目標(biāo)對比曲線中任一相同次序號的極值區(qū)間作為目標(biāo)極值區(qū)間；計算基準(zhǔn)曲線的目標(biāo)極值區(qū)間中每個時刻的斜率和目標(biāo)對比曲線的目標(biāo)極值區(qū)間中對應(yīng)時刻的斜率之間的乘積，并利用sign函數(shù)對斜率乘積進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果值作為每個時刻的參數(shù)合理判定因子；

18、根據(jù)目標(biāo)極值區(qū)間中每個時刻的參數(shù)合理判定因子和時刻數(shù)量，確定目標(biāo)對比曲線的目標(biāo)極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值；

19、獲取每個極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值，計算目標(biāo)對比曲線的所有極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值的累加值，進(jìn)而計算目標(biāo)對比曲線的極值區(qū)間數(shù)量與所述參數(shù)合理判定值的累加值之間的差值，確定目標(biāo)對比曲線對應(yīng)模型參數(shù)的合理性指標(biāo)；其中，所述差值與所述合理性指標(biāo)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。

20、進(jìn)一步地，所述根據(jù)目標(biāo)極值區(qū)間中每個時刻的參數(shù)合理判定因子和時刻數(shù)量，確定目標(biāo)對比曲線的目標(biāo)極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值，包括：

21、結(jié)合目標(biāo)對比曲線對應(yīng)模型參數(shù)與環(huán)境復(fù)雜系數(shù)之間的比例關(guān)系，構(gòu)建區(qū)間參數(shù)合理判定模型；將目標(biāo)極值區(qū)間中每個時刻的參數(shù)合理判定因子和時刻數(shù)量作為輸入數(shù)據(jù)，輸入到所述區(qū)間參數(shù)合理判定模型中，得到目標(biāo)對比曲線的目標(biāo)極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值。

22、進(jìn)一步地，所述區(qū)間參數(shù)合理判定模型的獲取步驟包括：

23、當(dāng)目標(biāo)對比曲線對應(yīng)模型參數(shù)與環(huán)境復(fù)雜系數(shù)為正比關(guān)系時，區(qū)間參數(shù)合理判定模型的表達(dá)式為：；式中，表示第u個極值區(qū)間的參數(shù)合理判定值，exp表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)，表示第u個極值區(qū)間的時刻數(shù)量，v表示第u個極值區(qū)間中的時刻序號，表示第u個極值區(qū)間中第v個時刻的參數(shù)合理判定因子；

24、當(dāng)目標(biāo)對比曲線對應(yīng)模型參數(shù)與環(huán)境復(fù)雜系數(shù)為反比關(guān)系時，區(qū)間參數(shù)合理判定模型的表達(dá)式為：。

25、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述合理性指標(biāo)進(jìn)行仿真端與模型端之間調(diào)節(jié)信息的交互傳輸，包括：

26、使每個模型參數(shù)的合理性指標(biāo)與預(yù)設(shè)指標(biāo)閾值比較，選取出合理性指標(biāo)小于預(yù)設(shè)指標(biāo)閾值的模型參數(shù)，作為仿真端的待傳輸模型參數(shù)；

27、利用分布式傳輸算法，將仿真端的待傳輸模型參數(shù)發(fā)送至模型端，模型端通過接收到的所述待傳輸模型參數(shù)確定每個待傳輸模型參數(shù)的調(diào)整結(jié)果，并將所述調(diào)整結(jié)果反饋給仿真端。

28、本發(fā)明還提供了一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺，包括處理器和存儲器，所述處理器用于處理存儲在所述存儲器中的指令，以實(shí)現(xiàn)一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法。

29、本發(fā)明還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序代碼，當(dāng)該計算機(jī)程序代碼在計算機(jī)上運(yùn)行時，使得該計算機(jī)執(zhí)行一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法。

30、本發(fā)明具有如下有益效果：

31、本發(fā)明提供了一種仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，該方法通過多模物理仿真的方式，將機(jī)器人模型的實(shí)時仿真數(shù)據(jù)在仿真端和模型端進(jìn)行交互通信傳輸，并且通過增加仿真環(huán)境的環(huán)境復(fù)雜系數(shù)量化機(jī)器人模型對應(yīng)方式合理性，可以起到確保機(jī)器人模型參數(shù)優(yōu)化實(shí)時性的作用；為了克服復(fù)雜物理環(huán)境下的仿真所需要的大量計算資源不利于仿真的重要信息進(jìn)行實(shí)時交互的缺陷，結(jié)合模型參數(shù)序列和環(huán)境復(fù)雜系數(shù)序列之間的邏輯關(guān)系，確定模型參數(shù)的合理性指標(biāo)，以便于后續(xù)利用合理性指標(biāo)優(yōu)先傳輸有效信息，其提高了仿真數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)挠行院托省?/p>