基于虛擬預(yù)測(cè)環(huán)境的交互式機(jī)器人遙操作系統(tǒng)研究.pdf

1、遙操作技術(shù)是空間、深海等遙遠(yuǎn)距離下或特殊環(huán)境下機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。本文構(gòu)建了基于PHANTOM手控器、Kinect攝像頭及MOTOMAN機(jī)器人的遙操作機(jī)器人系統(tǒng)，通過(guò)OpenGL構(gòu)建了虛擬機(jī)器人及虛擬環(huán)境，并且使用Kinect對(duì)虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)更新，使得系統(tǒng)在原有工作模式的基礎(chǔ)上，在虛擬場(chǎng)景的輔助下實(shí)現(xiàn)了遙操作機(jī)器人系統(tǒng)的預(yù)編程工作模式，在這種工作模式下能夠完全克服時(shí)延的影響。
　　本文基于上述背景，結(jié)合了實(shí)際應(yīng)用要求，采用

2、模塊化的設(shè)計(jì)思想，首先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，將系統(tǒng)劃分為三個(gè)子系統(tǒng)并分別對(duì)其作了詳細(xì)闡述，接著對(duì)遙操作系統(tǒng)主從端的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇和編程做了詳細(xì)介紹，然后針對(duì)異構(gòu)式機(jī)器人系統(tǒng)的控制需求，對(duì)MOTOMAN六自由度機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。針對(duì)預(yù)編程模式的需要構(gòu)建了虛擬環(huán)境以及虛擬機(jī)器人模型，并且給出了虛擬機(jī)器人與環(huán)境交互時(shí)產(chǎn)生交互力的計(jì)算方法。然后依照系統(tǒng)控制需求，分別編寫(xiě)了主端控制軟件、從端控制軟件和下位機(jī)軟件，最后說(shuō)明了遙操作系統(tǒng)各工