基于Internet的機器人遙操作系統的設計與實現.pdf

1、基于Internet的機器人遙操作是一項綜合性網絡應用，在底層控制上屬于閉環網絡控制系統研究的范疇，在體系結構上體現了離散事件系統的特點，在遙操作的策略上需要對網絡性能和控制器設計進行綜合考慮。本文圍繞在Internet環境下進行機器人遙操作所面臨的網絡不定時延、穩定性控制和視覺臨場感問題進行了以下幾個方面的研究： 1．基于Internet的機器人遙操作系統體系結構的研究。分析了國內外遙操作機器人技術的發展歷程，對現有的遙操作系

2、統的組織體系結構和控制策略進行了深入的探討和總結：采用基于事件/時間驅動的監督控制方法作為遙操作系統的控制方案，并在此基礎上設計了以監督控制器和基于虛擬現實的預測仿真為核心的遙操作系統的控制模型。根據控制模型定義了各個子系統的功能和作用。 2．監督控制器的設計和實現。將基于Internet的遙操作過程看作是離散事件動態系統對連續變量動態系統的監督控制過程，采用Petri網為描述工具建立了監督控制器的模型：在監督控制器中，采用實時

3、最小方差預測算法(LMSE)作為機器人局部自主運動的線性預測模型。 3．基于虛擬現實的視覺臨場感的研究和實現。以SIASUN RH6-A 工業機器人為對象，應用 Denavit-Hartenberg法建立了該機器人的運動學方程，在Windows平臺上使用VC++和OpenGL圖形庫，建立了包括該機器人延時模型和預測模型的仿真環境；仿真環境中的機器人模型與真實機器人具有相同的參數且各自由度之間相互獨立，能夠實現獨立控制并對外提供控

4、制接口；另外，操作者可以通過變換仿真環境的圖形窗口視角，從不同角度觀測遙操作運行結果。 4．機器人遙操作通訊協議的定義和實現?；赥CP/IP協議棧在應用層上設計了機器人遙操作通訊協議，并且根據協議實現了客戶端和監督控制器之間的通訊和控制；基于ⅡOP協議在監督控制器和機器人之間采用CORBA技術進行通訊和控制。 5．基于Internet的機器人遙操作系統的構建和實驗。建立了一套基于Internet的機器人遙操作系統的軟件