下载文档原格式
机器人 3D仿真系统教材天津市太平村第二中学张汝生整理《机器人 3D 仿真系统》使用教程目录前言................................................................................................................................................................................. 错误！未定义书签。
第一部分预备知识.. (2)1.1 虚拟机器人的结构与功能 (2)1.1.1 身体结构 (2)1.1.2 感觉器官 (2)1.1.3 编程语言 (4)1.2 《机器人 3D 仿真系统》能做什么 (4)1.2.1 为机器人编写程序 (4)1.2.2 创建环境 (5)1.2.3 仿真运行 (5)第二部分初试身手 (6)第一课简易机器人安装 (7)第二课机器人前进 (11)第三课机器人转弯 (18)第四课机器人走正方形 (21)第五课机器人走五角星 (26)第六课机器人走圆形 (31)第七课落地扇 (35)第八课机器人测障 (41)第九课机器人走轨迹 (49)第十课机器人走迷宫 (61)第三章稳步前进 (64)第十一课走正方形 (65)第十二课赛车 (69)第十三课曲棍球比赛 (74)第十四课避障 (79)第十五课街道灭火 (82)第十六课消防员灭火 (86)第十七课消防员搜索 (90)第十八课机器人探宝 (94)第十九课射门 (97)第二十课点球 (101)第二十一课测障 (105)第二十二课过人 (108)第四部分我能赢 (111)4.1 灭火比赛 (111)4.2 机器人轨迹比赛 (111)附录一：《机器人3D 仿真系统》的安装 (111)附录二：功能及函数说明 (111)附录三：如何利用工具制作地面纹理 (111)附件四：仿真机器人的端口说明 (111)《机器人 3D 仿真系统》使用教程第一部分预备知识在本章中，我们对《机器人 3D仿真系统》作一个简单介绍，让读者初步了解机器人的结构、传感器和编程语言。
机器人仿真设计知识点总结机器人仿真设计是指利用计算机技术对机器人进行虚拟仿真的过程，通过仿真设计可以提前预览和优化机器人的行为和性能。
在机器人仿真设计过程中，有许多重要的知识点需要掌握和理解。
本文将对机器人仿真设计的知识点进行总结。
一、机器人建模1. 几何模型：机器人建模的第一步是创建机器人的几何模型，几何模型可以是三维网格模型或简化的几何形状。
几何模型的准确性和细节决定了仿真结果的真实性。
2. 运动学模型：运动学模型描述了机器人的关节运动和末端执行器运动之间的关系。
运动学模型可以是基于解析几何的数学表达式或者是基于DH参数的转换矩阵。
二、物理引擎1. 碰撞检测：仿真设计中需要考虑物体之间的碰撞，碰撞检测可以避免机器人在执行任务时不合理的碰撞行为。
2. 物体动力学：物体动力学模拟了机器人在仿真过程中的运动和受力情况，可以使用牛顿力学或其他物理理论进行建模。
三、控制算法1. 运动控制算法：仿真设计中的机器人需要执行各种任务，比如路径规划、避障等，运动控制算法可以帮助机器人实现这些任务。
2. 传感器模拟：仿真设计中的机器人需要通过传感器获取环境信息，传感器模拟可以模拟传感器的工作原理和输出结果。
四、环境模拟1. 场景建模：仿真设计中需要创建机器人所处的环境场景，场景建模包括地形、障碍物、光照等因素的建模。
2. 环境物理效应：仿真设计中需要考虑环境的物理效应，比如重力、风力等，以便更真实地模拟机器人的行为。
五、仿真评估与优化1. 任务评估：仿真设计可以对机器人的任务执行情况进行评估，评估指标可以包括任务完成时间、轨迹精度等。
2. 机器人优化：仿真设计可以帮助发现机器人设计中的不足之处，通过对机器人参数和算法进行优化，提升机器人的性能和效率。
综上所述，机器人仿真设计涉及到机器人建模、物理引擎、控制算法、环境模拟以及仿真评估与优化等多个知识点。
熟练掌握这些知识点，并能够灵活运用于实际仿真设计中，将能够帮助我们更好地设计和优化机器人的行为和性能。
智能机器人系统的仿真设计随着科技的不断发展，人们的生活越来越离不开智能机器人。
智能机器人已经广泛用于生产、医疗、军事等诸多领域，提高了工作效率和精准度。
在这样的前提下，智能机器人系统的仿真设计显得尤为重要。
本文将介绍智能机器人系统的仿真设计的相关知识以及如何进行仿真设计。
一、智能机器人系统的基本构成一个智能机器人系统主要由机器人主体、控制系统和传感器组成。
机器人主体通常采用先进的材料和技术制造而成，控制系统则包括硬件和软件两部分，主要负责机器人的运动控制、感知处理和智能决策。
传感器主要发挥感知作用，可以将机器人周围的信息转化为数字信号输入到控制系统中，以此为依据制定智能决策，最终实现机器人自主行动。
二、智能机器人系统仿真设计的优势智能机器人系统仿真设计可以有效地解决许多实际制造和设计中的问题。
首先，仿真设计可以大大缩短设计周期。
传统的制造流程需要大量的实验和制造成本，而仿真方法可以实现虚拟制造，通过计算机程序和实验数据模拟整个设计和制造流程。
其次，仿真设计可以减少制造过程中的故障率和补救成本。
利用仿真方法，可以在发生问题之前对系统进行全面的分析和测试，及时发现并解决问题。
最后，仿真方法可以为智能机器人系统的开发提供更好的优化和控制。
传统的设计方法往往很难全面考虑到智能机器人系统的各个组成部分，而仿真方法可以提供全面的动态建模与仿真分析，为正确设计提供客观条件依据。
三、智能机器人系统仿真设计的流程智能机器人系统仿真设计的流程包括了建模、仿真和分析三个步骤。
1. 建模建模阶段是整个仿真设计的起点，也是决定仿真结果精度的关键步骤。
建模的主要目的是构建智能机器人系统的模型，通过对其进行建模来实现对系统行为的描述。
建立模型的方法通常有基于CAD（计算机辅助设计）和COMPUTER 图形学的方法。
首先是基于CAD的方法，这种方法通常采用先进的CAD软件对机器人进行模型的建立；其次是基于COMPUTER图形学的方法，这种方法则主要采用仿真软件对机器人进行建模，将机器人的运动状态通过虚拟现实技术呈现出来。
机器人建模与仿真1. 介绍机器人建模与仿真是现代机器人技术领域中的重要研究方向，通过模拟机器人的行为和性能，可以在设计和开发阶段对机器人进行评估和优化。
本文将深入探讨机器人建模与仿真的原理、方法和应用，为读者提供全面的了解和参考。
2. 机器人建模2.1 机器人建模概述在进行仿真之前，首先需要对机器人进行建模。
机器人建模是将实际物理系统转化为数学或计算机可处理的形式。
常见的方法包括几何、动力学、力学、控制等方面的建模。
2.2 几何建模几何建模是将实际物体转化为几何形状的过程。
在机器人领域中，常用的几何表示方法包括点云、CAD等。
点云是通过激光雷达等传感技术获取到物体表面上一系列点的坐标信息，并通过算法处理得到物体表面形状。
2.3 动力学建模动力学建模是描述物体运动过程中受到外力作用下运动状态变化规律的数学描述。
在机器人领域中，常见的动力学建模方法包括欧拉-拉格朗日方法、牛顿-欧拉方法等。
通过动力学建模，可以准确描述机器人在不同环境下的运动行为。
2.4 力学建模力学建模主要研究机器人在受力作用下的变形和应变。
通过材料力学和结构力学的理论，可以对机器人进行强度和刚度等方面的分析。
在机器人设计中，合理的力学建模可以提高机器人系统的稳定性和可靠性。
2.5 控制建模控制建模是描述机器人系统控制过程中输入输出关系的数学描述。
常见的控制方法包括PID控制、状态空间法等。
通过对控制系统进行建模，可以设计出合适的控制策略来实现期望的运动和行为。
3. 仿真技术3.1 仿真技术概述仿真技术是指通过计算机对实际物理系统进行虚拟仿真实验，以验证、评估和优化设计方案。
在机器人领域中，仿真技术广泛应用于算法验证、行为规划、路径规划等方面。
3.2 基于物理引擎的仿真基于物理引擎的仿真是通过模拟物理规律来模拟机器人的行为。
常见的物理引擎包括ODE、Bullet、PhysX等。
通过物理引擎，可以模拟机器人在不同环境中的运动、碰撞等行为，为机器人设计和控制提供仿真环境。
机器人仿真设计知识点总结在现代工业与科学领域，机器人仿真设计已经成为一项重要的技术。
机器人仿真设计是指以数字化的方式对机器人进行模拟和仿真，从而实现对机器人系统的设计、分析和优化。
机器人仿真设计可以帮助工程师们更好地理解机器人系统的运行原理，提高机器人系统的性能以及降低研发成本。
因此，对机器人仿真设计的掌握已经成为现代工程师们必备的技能之一。
机器人仿真设计包括多个方面的知识点，从机器人建模到控制算法的设计，都需要系统地掌握相关知识。
下面将对机器人仿真设计的相关知识点进行总结，以帮助读者更好地理解这一关键技术。
一、机器人建模1. 机器人结构建模机器人结构建模是机器人仿真设计的第一步。
机器人结构建模要求对机器人的物理结构进行准确地描述和建模，包括机器人的关节、连杆、传动装置等。
为了实现真实感的仿真效果，工程师们需要对机器人的结构进行详细的建模，并且考虑到各种物理因素在仿真中的影响。
2. 机器人动力学建模机器人动力学建模是机器人仿真设计的关键环节。
机器人的动力学建模要求对机器人的关节、连杆等物理部分进行动力学分析，推导出机器人系统的动力学方程。
这一步需要工程师熟练掌握牛顿力学、欧拉力学等相关知识，以及运用多体动力学理论和方法。
3. 机器人传感器建模在仿真中，机器人的传感器也是非常重要的组成部分。
工程师们需要对机器人的传感器进行准确地建模，并且考虑到传感器在仿真中的精度、延迟等因素。
此外，如何将传感器的数据与机器人的控制系统相结合也是机器人传感器建模的一个重要环节。
二、机器人控制算法设计1. 机器人动力学控制算法机器人的动力学控制算法是制定机器人的运动控制方案的重要依据。
工程师们需要设计出满足机器人动力学特性的控制算法，以保证机器人在仿真中能够准确地执行给定的运动任务。
动态控制算法的设计需要综合考虑机器人的结构特点、动力学特性、外部干扰等因素。
2. 路径规划算法机器人在执行任务时需要根据环境和任务的要求进行路径规划。
机器人系统仿真机器人系统仿真是指通过计算机对实际的机器人系统进行模拟的技术。
目录1英文2简介3发展概况4机器人本身的设计和研究5机器人的教学和培训6遥控操作机器人7仿真平台开发软件 OpenGL 技术机或多台机器人组成的工作站或生产线。
仿真可以通过交互式计算机图形技术和机器人学理论等，在计算机中生成机器人的几何图形，并对其进行三维显示，用来确定机器人的本体及工作环境的动态变化过程。
通过系统仿真，可以在制造单机与生产线之前模拟出实物，缩短生产工期，可以避免不必要的返工。
在使用的软件中，工作站级的仿真软件功能较全，实时性高且真实性强，可以产生近似真实的仿真画面；而微机级仿真软件随实时性和真实性不高，但具有通用性强、使用方便等优点。
目前机器人系统仿真所存在的主要问题是仿真造型与实际产品之间存在误差，需要进一步的研究解决。
3发展概况国外很早便认识班机器人仿真在机器^研究和应用方面的重要作用，并从70年代开始进行了这方面的研究工作．在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具倒如，美国Cornell大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。
西德Saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统R0BsIM，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，美国Maryland大学开发了一个机械手设计和分析的工具DYNAMAN，它能产生机械手的动力学模型．根据需要可以自动产生F0RTRAN 的仿真程序，同时也可产生符号表示的雅可比矩阵 MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。
Michigan大学开发了一个机器人图形编程系统——PR0GREss，其特点是菜单驱动和光标控制，并能有219图形符号来仿真外界的传感器和执行部件，以使用户获得更加接近真实的编程环境．自80年代以来国外已建成了许多用于机器人工作站设计和离线编程的仿真系统，例如美国McAuto公司开发了机器人仿真系统PLACE，它主要用于机器人工作站的设计；PIRensselaerPolytechnicInstitute)研制了GRASPCalma公司在GRAsP的基础上开发了Robot—SIM 软件，它主要用于工作站设计和机器人选型。
机器人模拟仿真技术详解机器人模拟仿真技术是一种用计算机来模拟机器人操作和环境的技术。
它可以模拟机器人在现实环境中的行为，并且可以对机器人进行测试和优化。
本文将详细介绍机器人模拟仿真技术的相关知识。
一、机器人模拟仿真技术的基本概念机器人模拟仿真技术是一种通过计算机软件模拟机器人的行为和环境，以便对机器人系统进行测试、开发和调试的技术。
简单来说，它是利用计算机对机器人进行虚拟仿真和测试，以提高机器人的设计和操作效率。
现代机器人模拟仿真技术可以生成真实的环境和物理模型，以验证机器人系统在不同情况下的运行效果。
二、机器人模拟仿真技术的优势机器人模拟仿真技术有许多优势，包括：1. 成本低廉：与实际部署机器人相比，机器人模拟仿真技术减少了物理部署和运行成本，仅需使用计算机即可。
2. 安全性高：机器人模拟仿真技术可以在虚拟环境中对机器人进行测试，以确保其性能和稳定性，避免在现实环境中发生损坏或人员受伤的风险。
3. 精度高：机器人模拟仿真技术可以提供精确的模拟环境，并精确测量机器人传感器的数据，以模拟真实世界场景，从而提供更准确的操作和运行数据。
4. 灵活性强：机器人模拟仿真技术具有灵活性和可重复性。
在虚拟环境中，可以对机器人系统进行多次测试和调整，以便提高运行效率和优化设计。
三、机器人模拟仿真技术的应用机器人模拟仿真技术在各个领域都有广泛的应用，如：1. 工业自动化：机器人在工业自动化中的应用越来越广泛，利用机器人模拟仿真技术可以对机器人的定位、路径规划等进行测试和优化，以提高工业自动化的效率和精度。
2. 医疗保健：机器人在医疗保健领域中广泛应用，如手术机器人等。
利用机器人模拟仿真技术可以对手术机器人进行模拟操作和测试，以提高手术效率和减少风险。
3. 农业：机器人在农业领域中也有很多应用，如农业机器人和无人机等。
通过机器人模拟仿真技术，可以对农业机器人进行测试和优化，提高农业生产力和效率。
四、机器人模拟仿真技术的未来发展随着技术的不断进步，未来机器人模拟仿真技术有望取得更大的发展和创新。
机器人仿真设计知识点归纳机器人仿真是指利用计算机模拟机器人行为和性能的过程，它可以帮助工程师预测、优化和验证机器人设计。
在机器人仿真设计中，有一些重要的知识点需要掌握。
本文将对这些知识点进行归纳和总结。
一、机器人建模与仿真机器人建模是指将实际机器人的结构、动力学和传感器等要素用数学模型进行描述和表示的过程。
在机器人建模中，需要了解以下几个知识点：1.1 机器人结构机器人结构包括机械结构、电气结构和控制结构。
机械结构是指机器人主体的物理形状和连接方式，电气结构是指机器人的电路、电机和传感器等电子元件的组成，控制结构是指机器人的控制器、编码器和执行器等控制元件的组成。
1.2 动力学模型动力学模型是描述机器人运动、力学特性和力的作用关系的数学模型。
它可以帮助工程师预测机器人的运动轨迹、速度和加速度等性能指标。
1.3 传感器模型传感器模型是描述机器人感知环境和获取外部信息的数学模型。
不同类型的传感器具有不同的工作原理和测量特性，需要了解各类传感器的工作原理和模型，以便更准确地模拟机器人行为。
二、运动规划与控制运动规划与控制是指根据机器人的动力学模型和任务需求，设计合适的轨迹和控制策略，使机器人能够实现预定的运动。
2.1 轨迹规划轨迹规划是指确定机器人从起始位置到目标位置的路径和速度规划。
常用的轨迹规划算法包括插值法、优化法和搜索法等。
2.2 控制策略控制策略是指通过控制器使机器人按照预定轨迹进行运动。
常用的控制策略包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。
三、环境模拟与仿真环境模拟与仿真是指通过计算机模拟机器人在不同环境下的运动和感知，以便优化机器人设计和提高性能。
3.1 仿真软件仿真软件是实现机器人仿真的工具，常用的仿真软件包括MATLAB、ROS和Gazebo等。
需要熟悉仿真软件的使用方法和功能，才能进行有效的机器人仿真设计。
3.2 环境建模环境建模是指将实际环境的地形、障碍物和光照等要素用数学模型进行描述和表示的过程。
机器人系统仿真
机器人系统仿真是指通过计算机对实际的机器人系统进行模拟的技术。
目录
1英文
2简介
3发展概况
4机器人本身的设计和研究
5机器人的教学和培训
6遥控操作机器人
7仿真平台开发软件OpenGL 技术
1英文
机器人系统仿真
【simulation of robot system】
2简介
通过计算机对实际的机器人系统进行模拟。
机器人系统仿真可以通过单
仿真机器人
机或多台机器人组成的工作站或生产线。
仿真可以通过交互式计算机图形技术和机器人学理论等，在计算机中生成机器人的几何图形，并对其进行三维显示，用来确定机器人的本体及工作环境的动态变化过程。
通过系统仿真，可以在制造单机与生产线之前模拟出实物，缩短生产工期，可以避免不必要的返工。
在使用的软件中，工作站级的仿真软件功能较全，实时性高且真实性强，可以产生近似真实的仿真画面；而微机级仿真软件随实时性和真实性不高，但具有通用性强、使用方便等优点。
目前机器人系统仿真所存在的主要问题是仿真造型与实际产品之间存在误差，需要进一步的研究解决。
3发展概况
国外很早便认识班机器人仿真在机器^研究和应用方面的重要作用，并从70年代开始进行了这方面的研究工作．在许多从事机器人研究的部门都装备有功能较强的机器人仿真软件系统，它们为机器人的研究提供了灵活和方便的工具倒如，美国Cornell大学开发了一个通用的交互式机器人图形仿真系统INEFFABELLE，它不是针对某个具体机器人，而是利用它可以很容易建立所需要的机器人及环境的模型，并且具有图形显示和运动的功能。
西德Saarlandes大学开发了一个机器人仿真系统R0BsIM，它能进行机器人系统的分析、综合及离线编程，美国Maryland大学开发了一个机械手设计和分析的工具DYNAMAN，它能产生机械手的动力学模型．根据需要可以自动产生F0RTRAN 的仿真程序，同时也可产生符号表示的雅可比矩阵MIT开发了一个机器人CAD软件包OPTARMⅡ，它可用于时间最优轨迹规划的研究。
Michigan大学开发了一个机器人图形编程系统——PR0GREss，其特点是菜单驱动和光标控制，并能有219图形符号来仿真外界的传感器和执行部件，以使用户获得更加接近真实的编程环境．
自80年代以来国外已建成了许多用于机器人工作站设计和离线编程的仿真系统，例如美国McAuto公司开发了机器人仿真系统PLACE，它主要用于机器人工作站的设计；
PIRensselaerPolytechnicInstitute)研制了GRASP Calma公司在GRAsP的基础上开发了Robot—SIM 软件，它主要用于工作站设计和机器人选型。
通用电气公司的研究开发部对Robot-SIM 进行丁改进工作。
Intergraph公司也研制了一个机器人仿真系统，它更加强调机器人的动力学特性和控制系统对精度及整个性能的影响。
Computervision公司开发了软件包obographix，它具有产生机器人工作路径、仿真机器人运动及碰撞检测等多种功能。
目前它能对8种常用的机器人进行仿真。
Autosimu]ations公司研制了两个机器人仿真软件包AutoMod和AutoGram AutoGram是利用GPSS仿真语言的建模软件，AutoMod是图形显示软件。
Deneb公司开发了IGRIP软件，它主要用于工作站设计和离线编程SRI国际部研制了仿真软件包RCODE，它具有几乎实时的碰撞检测功能西德Kadsruke大学建立了机器人仿真系统ROSI和ROS2。
法国LAMM开发了CARO系统，它主要强调三维数据库设计技术，快速性及能在小机器上运行是其追求的目标。
以色列OSHAP公司推出了ROBCAD，它主要用于工作站设计和离线编程，并能将程序下装到系统内。
在以上舟绍的软件中．大部分已经商品化，并已在很多生产和研究部f J获得了广泛应用。
国内从80年代后期起，许多单位也开始从事机器人仿真技术的研究工作。
在国家高技术计划自动化领域智能机器凡号题中，清华大学浙江大学、沈阳自动化所及上海受大等单位承担了机器人系统仿真的研制任务，取得了多项研究成果，本文后面还将对此工作专门介绍。
哈工大、北航、国防科大等单位承担了机器人机构仿真的任务，摄后也研制成功一个大型的机器人仿真软件。
fl；fl,，还有不少单位针对某一具体方面进行了广泛深入的机器人仿真技术的研究。
4机器人本身的设计和研究
机器人仿真主要应用在两个方面一是机器人本身的设计和研究，这里机器人本身包括机器人的机械结构以及机器人的控制系统，它们主要包括机器人的运动学和动力学分析。
各种规划和控制方法的研究等。
机器人仿真系统可为这些研究提供灵活和方便的研究工具，它的用户主要是从事机器人设计和研究的部门和高等学校。
机器人仿真的第二个方面的主要应用是那些以机器人为主体的自动化生产线，它包括机器人工作站的设计、机器人的选型、离线编程和碰撞检测等。
机器人可为此提供既经济又安全的设计和试验的手段，它的用户主要是那些使用机器人的产业部门。
目前，用于这方面的机器人仿真系统最常见的ROBCAD 和IGRIP。
下面以机器人离线编程为例来说明机器人仿真系统的应用。
机器人是一种通用机械，通过重新编程，它可以完成不同的工作任务当机器人改变工作任务时，通常需中断机器人的当前工作，先对机器人进行示教编程，然后机器人按照新的程序执行新的工作．若借助于机器人仿真系统就可首先在仿真系统上进行离线编程，然后将编好的程序装到机器人中，机器人便可按照新的程序执行新的工作，因此机器人可不必中断当前的工作，从而
提高了生产效率，而且这种方法既经济又安全。
利用机器人仿真系统进行离线编程在国外已十分普遍，它是机器人仿真系统应用最普遍和最典型的例子。
5机器人的教学和培训
机器人仿真系统(2张)
机器人仿真系统的另外一个应用是它可以用于机器人的教学和培训。
机器人是一个比较昂贵的设备，在进行机器人教学时，不可能用许多实际的机器人来作为教学和培训的试验设备，机器人仿真系统可为此提供一个方便和灵活的试验工具和手段。
6遥控操作机器人
机器人仿真对于遥控操作机器人有着特殊的应用。
1993年德国空间研究机构在美国的哥伦比亚号航天飞机上进行了搭载试验，其中一项内容便是地面操作人员对在航天飞机上的空间机器人进行遥控操作由于从地面到空间的信号传输往返时间达7秒钟。
对于这么大的延时，通过手控操作来遥控机器人显然是非常困难的。
解决这个大延时间题的唯一有效的途径是利用三维图形实时仿真。
即通过对空间机器人及周围环境进行实时仿真，建立一个虚拟的现实环境，操作人员对仿真图形进行操作。
由于操作人员与仿真图形之间不存在延时，因而这种控制是非常容易的。
而实际的机器人则在几秒钟后跟着仿真图形的动作而动作，从而实现了地面控制人员对空问机器人的遥控操作，有效地解决了大时延的问题。
这里机器人三维实时图形仿真起到了关键的作用。
目前我国已开始从事这方面的研究工作。
7仿真平台开发软件OpenGL 技术
基于MRDS的机器人仿真系统(7张)
随着CAD技术的发展，三维实体建模技术得到了广泛的应用。
OpenGL是Open Graphics Library的缩写，它是SGI公司开发的一套高性能图形处理系统。
OpenGL的特点包括：硬件无关性，可以在不同的平台上实现；建模方便，可以构建相当复杂的几何造型；出色的编程特性，由于OpenGL可以集成到各种标准视窗和操作系统中，因此基于OpenGL 的三维仿真程序有良好的通用性和可移植性。
OpenGL 的库函数被封装在OpenGL32.d11动态链接库中，从客户应用程序发布的对OpenGL函数的调用首先被OpenGL32处理，在传给服务器后，被Winsrv.dll进一步进行处理，然后传递给DDI (Device Driver Interface)，最后传递给视屏驱动程序。
微软机器人仿真平台的开发（MRDS）
微软机器人开发工作室（Microsoft Robotics Developer Studio，以下简称MRDS）使机器人爱好者，研究人员和商业开发者能够更容易的在多种硬件平台下建立机器人的应用程序。
MRDS软件开发包包含一个轻量级的，面向服务的运行时，一套可视化编辑和模拟工具以及开发示例代码和开发指南。
在美国，德克萨斯大学约翰.普雷沃斯特（John Prevost）等在MRDS仿真环境中对水下机器人（潜艇）在水下的工作情况进行了仿真。
学者亚历杭德罗. 门德斯（Alejandro Mendez）博士建立了机器人三维模型，将其嵌入到微软工业机器人仿真平台的仿真环境中，来分析虚拟机器人的行为。
在中国，台湾淡江大学学者刘寅春（Peter Liu）将MRDS应用于安全机器人的仿真。
大陆学者对MRDS的研究较少，哈尔滨工业大学深圳研究生院的王宏、张东来等，上海交通大学尹航、言勇华分别将MRDS 应用于工业机器人和仿人机器人的仿真。
浙江大学黄立等人在MRDS的基础上定义了机器人模型定义系统（MDS）和机器人模拟仿真控制系统（SCS）。
南京理工大学自动化学院将MRDS用于多机器人系统编队控制研究等。
