基于WEB的機(jī)器人遙操作及其運(yùn)動(dòng)仿真的研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)除了在工業(yè)、軍事上應(yīng)用，也開始被廣泛應(yīng)用在人類的日常生活中。如何更加方便、快捷、廉價(jià)的控制機(jī)器人，就成為機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)突出問(wèn)題。當(dāng)今因特網(wǎng)已成為與人類生活密切相關(guān)的信息平臺(tái)，將它加入到機(jī)器人的研究和開發(fā)中已成為解決該問(wèn)題的捷徑?；赪eb的機(jī)器人遙操作允許人們通過(guò)WEB終端對(duì)其進(jìn)行控制和監(jiān)視，具有通信線路價(jià)格低廉、可移植性和互用性良好等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也對(duì)機(jī)器人控制提出了一些新問(wèn)題和研究?jī)?nèi)容。

2、本文首先分析了機(jī)器人遙操作的特點(diǎn)，以及基于Web的網(wǎng)絡(luò)通訊方式給遙操作系統(tǒng)帶來(lái)的影響，提出了基于Web的機(jī)器人遙操作系統(tǒng)需要具備的幾個(gè)主要功能，并結(jié)合遙操作預(yù)測(cè)/預(yù)顯示控制策略，設(shè)計(jì)了基于B/S的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。 接著，以三自由度機(jī)器人為例，分析了它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，給出了正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式；針對(duì)遠(yuǎn)程控制的要求和特點(diǎn)，采用“PC+PMAC+伺服系統(tǒng)”的方式對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制：研究了PMAC卡的運(yùn)行參數(shù)并進(jìn)行了優(yōu)

3、化設(shè)置；編寫了“PMAC運(yùn)動(dòng)程序”，結(jié)合C＃調(diào)用PMAC功能函數(shù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人的編程控制。 遠(yuǎn)程控制方面，以遙操作系統(tǒng)可靠性及位置精確性為性能指標(biāo)，針對(duì)本系統(tǒng)提出并實(shí)驗(yàn)了一些可行性方案，對(duì)DCOM技術(shù)和．NET Remoting技術(shù)方案做了重點(diǎn)分析與比較，最終實(shí)現(xiàn)了以．NET Remoting技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的機(jī)器人遠(yuǎn)程控制． 虛擬仿真方面，提出了機(jī)器人虛擬仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合VRML三維建模技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，并有效

4、的解決了控制環(huán)節(jié)與仿真環(huán)節(jié)的信息交互問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人遙操作的預(yù)測(cè)、預(yù)顯示和閉環(huán)補(bǔ)償控制。 然后，在分析了幾種常用的路徑規(guī)劃策略各自的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以基于柵格的蟻群算法為理論基礎(chǔ)，以路徑最短為路徑優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)機(jī)器人手臂端部在二維平面內(nèi)的避障路徑搜索進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)、開發(fā)了基本算法，并進(jìn)行了編程實(shí)驗(yàn)。 最后，完成了機(jī)器人遙操作網(wǎng)站的建設(shè)，以三自由度機(jī)器人為控制對(duì)象，對(duì)其實(shí)施了遙操作；實(shí)驗(yàn)表明本系統(tǒng)基本解決了基于WEB遙操作