| 【中文题名】 | 基于IP网络的远程机械臂监控系统的研究 |
| 【英文题名】 | Research about Robot Remote Control System Based on IP Network |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-4-27 |
| 【中关键词】 | 远程控制,机械臂,视频传输,服务质量,, |
| 【英关键词】 | remote control,robot,video transmission,qulity of sevice, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
本文主要研究了基于网络环境的四自由度机械臂控制系统的实现过程,并在此过程中所遇到的一些问题的进行了分析和讨论,同时研究实现控制的远程化、网络化所遇到的关键问题。
文章首先介绍当今的网络发展前景和远程控制技术的发展。然后,介绍了四自由度机械臂,分别对机械臂的结构组成、实现功能以及控制方法进行了讨论。接着着重讨论了远程监控中的关键的部分视频通信技术,其中包括视频压缩编码、数据传输策略以及IP组播技术。在前面的理论基础上,给出了基于IP网络机械臂监控系统的设计与实现详细的过程,包括系统软硬件结构及其工作原理,重点介绍了系统主要软件模块的设计。最后,对提高监控系统的性能进行了分析,重点对如何提高网络服务质量进行了深入讨论。此外还对系统的实时性和网络的安全性进行了简单的讨论。提出了提高系统的实时性和安全性的措施。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-12 |
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1.1 远程监控系统概述 |
8-9 |
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1.2 研究背景及意义 |
9-10 |
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1.3 论文相关工作 |
10-12 |
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第二章 通信网络与远程监控系统 |
12-18 |
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2.1 网络发展趋势 |
13 |
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2.2 远程监控技术概述 |
13-15 |
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2.3 IP监控系统与传统监控系统的比较 |
15-16 |
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2.4 本章小结 |
16-18 |
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第三章 机械臂控制系统 |
18-26 |
|
3.1 控制对象的组成结构 |
18-19 |
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3.1.1 机械臂相关部件部件 |
18 |
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3.1.2 驱动和控制系统 |
18-19 |
|
3.1.3 基于DSP的运动控制器 |
19 |
|
3.2 机械臂运动模式 |
19-21 |
|
3.2.1 单轴运动模式 |
19 |
|
3.2.2 多轴联动运动模式 |
19-20 |
|
3.2.3 轴坐标系与直角坐标系的转换 |
20-21 |
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3.2.4 本地多轴联动模式的实现 |
21 |
|
3.3 机械臂动作控制流程 |
21-22 |
|
3.4 部分控制程序的实现 |
22-24 |
|
3.5 小结 |
24-26 |
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第四章 基于IP网络的视频传输技术 |
26-40 |
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4.1 网络通信协议介绍 |
26 |
|
4.2 TCP与UDP |
26-28 |
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4.3 视频压缩/编码技术 |
28-29 |
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4.4 网络通信技术 |
29-32 |
|
4.5 IP组播技术 |
32-39 |
|
4.5.1 IP组播技术的概述 |
33-34 |
|
4.5.2 IP组播技术的特点 |
34-35 |
|
4.5.3 IP组播技术实现 |
35-39 |
|
4.6 本章小结 |
39-40 |
|
第五章 远程控制系统的设计与实现 |
40-54 |
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5.1 远程监控机械臂的方案设计 |
40-42 |
|
5.1.1 系统结构及工作原理 |
40-41 |
|
5.1.2 硬件系统的组成方案 |
41 |
|
5.1.3 软件设计方案 |
41-42 |
|
5.2 硬件系统介绍 |
42-44 |
|
5.2.1 视频摄像机 |
42-43 |
|
5.2.2 视频采集卡 |
43 |
|
5.2.3 镜头和云台解码器 |
43-44 |
|
5.3 核心模块的设计 |
44-50 |
|
5.3.1 视频采集 |
44 |
|
5.3.2 视频数据发送模块的程序设计 |
44-46 |
|
5.3.3 视频数据接收播放模块的设计 |
46-48 |
|
5.3.4 视频编码解码 |
48-50 |
|
5.4 其他模块的设计 |
50-53 |
|
5.4.1 视频回放 |
50-51 |
|
5.4.2 云台控制模块 |
51 |
|
5.4.3 机械臂控制模块 |
51-53 |
|
5.4.4 命令编码/解码模块 |
53 |
|
5.5 本章小结 |
53-54 |
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第六章 提高系统鲁棒性的研究 |
54-66 |
|
6.1 提高IP网络QOS的研究 |
54-59 |
|
6.1.1 QoS现状及相关技术 |
54-55 |
|
6.1.2 QoS的关键指标 |
55 |
|
6.1.3 影响视频QoS的因素 |
55-56 |
|
6.1.4 IP网络Qos主要体系结构及其实现机制 |
56-59 |
|
6.2 实时性问题 |
59-61 |
|
6.2.1 影响实时性因素 |
60 |
|
6.2.2 提高实时性措施 |
60-61 |
|
6.3 提高系统的安全性 |
61-64 |
|
6.3.1 信息隐藏技术 |
62 |
|
6.3.2 数据加密算法 |
62-63 |
|
6.3.3 防火墙技术 |
63-64 |
|
6.3.4 网络安全的解决方式 |
64 |
|
6.4 小结 |
64-66 |
|
总结与展望 |
66-68 |
|
致谢 |
68-70 |
|
参考文献 |
70-74 |
|
在读期间研究成果 |
74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382549 |
