主从机器人无线遥操作系统及其应用研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:irolu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
主从遥操作机器人系统由主机器人、从机器人及通信系统组成。操作者通过操纵主机器人来控制异地从机器人运动,完成远程操作任务。主从遥操作机器人系统将人的智能和机器人的智能完美结合,利用人的智能进行高层次的感知和决策,利用机器人来完成低级传感、路径规划、精密运动及重复性工作。主从机器人遥操作技术被广泛应用于深海、外空及核辐射等危险未知的环境中,以及那些并不存在危险但需要人类参与的技术领域,如远程医疗手术、遥探测、远程机器人教育,远程服务等。主从遥操作技术帮助人们实现感知能力和行为能力的延伸,成为辅助人类拓展活动范围的重要技术之一。 近年来,伴随着无线通信技术的成熟和普及,人们逐渐展开将无线通信技术应用于主从遥操作系统的研究。较之有线通信而言,无线通信存在布线简单、易于扩展、节点移动灵活等优点;它给主从机器人之间的通信提供了无线、稳定、安全的传输通道,避免了作业过程中因通信线路遭到破坏而中断主从机器人之间的通信;无线通信技术在一定程度上改变了操作者和机器人之间的交互方式,使得机器人的作业范围不再受到地域的限制。 本文正是在这一大背景下对主从机器人无线遥操作系统展开研究。首先,文章搭建了一套主从机器人无线遥操作系统,该系统是对作者所在实验室带有力/触觉临场感主从机器人装配作业平台的改进,包括将主从机器人之间的串口通信升级为基于无线局域网技术的通信,同时添加视频临场感系统,在这一部分,作者详细介绍了主从机器人装配作业平台的硬件结构及软件系统,无线通信系统的硬件组成和软件设计,并通过实验对升级后的遥操作系统的有效性进行了验证;其次,文章还对数据在网络上的传输特性进行了实验分析,结果表明,数据在传输过程中会产生时延、丢包等现象,且时延随时间、地点不同而随机变化,随机时延给从机器人的稳定性作业带来了困难,针对这一问题,作者提出一种改进的BM(缓冲区管理)算法,用于将随机时延转换为固定时延,该算法在一定程度上避免了数据传输过程中产生缓冲区溢出、缓冲区取空、丢包等现象,从而保证从机器人的稳定工作;最后,文章对全文进行了概括总结,并提出了今后的重点研究方向。
其他文献
本文核心的研究问题是大规模电动汽车(小用户)和一些大型充电用户(大用户),例如大型电动汽车车队、抽水储能系统等的充电策略。由于集中协调控制无法实现对大规模电动汽车系统
随着我国经济的迅猛发展,对配电自动化要求越来越高,而配电自动化的核心在于馈线自动化,馈线自动化的基本单元则是馈线终端单元FTU,它对整个配电自动化起十分重要的作用。针对国
基于智能交通的视频检测和违规分析研究已成为当前一个非常活跃的研究领域,它融合了图像处理、模式识别、自动控制、人工智能以及计算机等多个领域的先进技术,不断吸收相关学
电力负荷预测不但为电力系统的安全、平稳、高效运行提供保障,也是当地电力部门制定电价计划表、调度计划、供电计划以及检修规划的依据。基于电力负荷序列的混沌特性,论文引入
目前,电能在人们日常生活中的地位越来越重要,提高供电可靠性是供电系统面临的一项难题。变电站作为能源的集中和分散点,提高变电站的可靠性,是解决持续供电问题的突破口。本论文针对此类问题,设计并开发出一套相对完整的监控系统,希望对解决此类问题有所帮助。在理论上分析了两点乘积算法,傅立叶级数算法,结合变电站现场的实际工作状况,比较了两种算法的优缺点,决定采用傅立叶级数算法计算交流离散数字量的幅值、初相位和
Smith预估控制算法是一种对大时间延迟系统进行补偿的较普遍应用的方法。这种方法的前提是必须确切地知道被控对象的数学模型并使Smith预估器与被控对象精确一致。而实际当中
智能移动机器人是指无需人工干预,可以自主完成行驶任务的车辆。路径规划是机器人技术研究领域中的核心问题,它的任务就是在具有障碍物的环境中,寻求一条从已知起点到已知终
物流对各国经济发展具有显著影响,物流系统的改进不仅有助于国家经济整体竞争力的提高,而且能有效改善微观经济主体的经营环境与运作方式。随着经济发展区域化趋势的日益明显,区
机场助航灯调光器是机场助航灯系统的核心控制设备,为飞机驾驶员在各种能见度情况下安全着陆提供保障。目前,国内外机场所使用的调光器在控制方式上大多采用模拟或者数、模混
温度是表征物体冷热程度的物理量,它与人类生活和科学研究密切相关,在生产过程和科学研究中几乎没有不要求温度检测的。在工农业生产和日常生活中,对温度的测量及控制始终占