智能清洗機器人的遙操作系統(tǒng)研究.pdf

1、冷凝器管口污垢智能清洗機器人能夠有效解決冷凝器管口清洗時發(fā)電廠需要停機的問題，對于發(fā)電廠、核電站、化工廠等大型企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。針對冷凝器室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、清洗機器人難以自主完成清洗任務(wù)的問題，本文深入研究了智能清洗機器人的遙操作系統(tǒng)，主要工作如下：
　　(1)設(shè)計了使用操縱桿進(jìn)行力反饋控制智能清洗機器人的遙操作體系結(jié)構(gòu)，詳細(xì)介紹了各個模塊的功能。該結(jié)構(gòu)分為遙操作控制臺端和智能清洗機器人端，它們之間通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行通

2、信。遙操作系統(tǒng)的軟件架構(gòu)采用客戶機/服務(wù)器模式(C/S模式)，其中遙操作控制臺作為客戶端，清洗機器人作為服務(wù)器端。同時分析了清洗機器人遙操作系統(tǒng)的主要任務(wù)，將其各項任務(wù)分配到清洗機器人端和遙操作控制臺端，實現(xiàn)了清洗機器人與遙操作控制臺之間的計算能力和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的平衡。
　　(2)設(shè)計了遙操作控制臺端的硬件架構(gòu)和軟件系統(tǒng)，包括遙操作控制臺的人機交互界面設(shè)計和操縱桿力反饋控制器的軟硬件設(shè)計。設(shè)計了智能清洗機器人的本體機械結(jié)構(gòu)、機電控制系

3、統(tǒng)、通信控制程序和圖像處理程序，在機電控制系統(tǒng)中由工控機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運動控制。
　　(3)針對清洗機器人的遙操作系統(tǒng)的時延特性，提出了遙操作系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)阻抗控制方法。設(shè)計了操縱桿的阻抗控制器和機械臂的滑模控制器，重點分析了滑?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性和透明性。仿真實驗結(jié)果表明滑模變結(jié)構(gòu)阻抗控制方法能夠減小遙操作系統(tǒng)的時延對系統(tǒng)穩(wěn)定性和透明性的影響。
　　(4)通過智能清洗機器人遙操作系統(tǒng)的實驗，初步證明了遙操作清洗機器人具備良