文档介绍：东南大学
硕士学位论文
的机器人遥操作系统的设计与实现
姓名:杨海军
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:孟正大
20070401
摘要痶ń⒘烁没魅说脑硕Х匠蹋赪平台上使用蚈基于幕魅艘2僮魇且幌钭酆闲酝缬τ茫诘撞憧刂粕鲜粲诒栈吠缈刂葡低逞究的范畴,在体系结构上体现了离散事件系统的特点,在遥操作的策略上需要对网络性能和控制器设计进行综合考虑。本文围绕在环境下进行机器人遥操作所面临的网络不定时延、稳定性控制和视觉临场感问题进行了以下几个方面的研究:贗幕魅艘2僮飨低程逑到峁沟难芯俊7治隽斯谕庖2僮骰魅思际醯姆⒄历程,对现有的遥操作系统的组织体系结构和控制策略进行了深入的探讨和总结;采用基于事件/时间驱动的监督控制方法作为遥操作系统的控制方案,井在此基础上设计了以监督控制器和基于虚拟现实的预测仿真为核心的遥操作系统的控制模型。根据控制模型定义了各个子系统的功能和作用。喽娇刂破鞯纳杓坪褪迪帧=ɑ贗囊2僮鞴炭醋魇抢肷⑹录低扯粤量动态系统的监督控制过程,采用C枋龉ぞ呓⒘思喽娇刂破鞯哪P停辉诩喽娇刂破髦校采用实时最小方差预测算法作为机器人局部自主运动的线性预测模型。谛槟庀质档氖泳鮨临场感的研究和实现。;仿真环境中的机器人模型与真实机器人具有相同的参数且各自由度之间相互独立,能够实现独立控制并对外提供控制接口;另外,。魅艘2僮魍ㄑ缎榈亩ㄒ搴褪迪帧;赥/协议栈在应用层上设计了机器人遥操作通讯协议,并且根据协议实现了客户端和监督控制器之间的通讯和控制;基于樵诩喽娇刂器和机器人之间采用际踅型ㄑ逗涂刂啤贗幕魅艘2僮飨低车墓菇ê褪笛椤=⒘艘惶谆贗幕魅艘2僮系统的软件平台:通过对传输特性的分析,建立了以时延仿真器为核心的时延仿真环境;为了验证本遥操作系统控制方案的可行性,进行了仿真时延环境下的机器人遥操作实验,实验内容包括示教、再现以及复杂轨迹跟踪等。关键词:机器人,遥操作,/,监督控制器,预测仿真摘要
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摘要:Ⅱ
研究生签名:——导师签名:东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:期:日一日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
美国的火星探测者、日本的愧鱢嘲等在空间站的对接、组装与维护以及空间探险等空间技术第一章绪论课题背景基于网络的机器人遥操作发展历程工业机器人技术是当今世界蓬勃发展的高新产业之一。我国在机器人技术方面取得了很大的成绩,目前已基本掌握了机器人的设计制造技术、控制系统硬件设计和软件设计技术,实施了数十项以汽车、摩托车、家电等行业为重点的工业机器人示范应用工程。但与发达国家相比,我国机器人技术的研究与发展起步较晚、投入少,在总体技术上与相比还有较大差距。在汽车行业,焊接是最主要的作业,焊接机器人的国产化也是苹闹饕D勘曛唬究题组曾经承担的江苏省“十五”攻关项目,即南京跃进汽车集团“网络化焊接机器人研制与汽车焊接生产线应用工程”,已经成功实现了对焊接生产线机器人的开放式网络化控制,在网络化焊接机器人控制器设计、老机器人控制器网络化改造和多机器人焊接生产线系统集成、调度优化和远程监控等方面拥有成套技术的自主知识产权。但是对于开放式网络化控制平台在生产线机器人的运行过程中可能出现的一些问题,如时间延迟、数据丢失,以及对于整个系统的稳定性起着关键作用的机器人的局部自主能力方面还没有深入的分析和研究。这些问题的解决有助于课题组的研究扩展到基于网络的遥操作领域,利用渐趋成熟的际踝魑;魅瞬僮鞯耐ㄑ痘方冢徊皆銮肯低车目7判院土榛钚浴另外,时延问题和局部稳定性问题从年代起一直就是遥操作领域的核心问题之一,网络遥操作技术与空间、深海遥操作系统同样面临时延问题,所以对低成本的网络遥操作系统的时延问题和局部稳定性问题的研究不仅对于工业机器人的网络化控制有重要意义,还可以应用到空间与深海等高成本的系统中去。而且