| 【中文题名】 | 基于WEB的机器遥操作及其运动仿真的研究 |
| 【英文题名】 | Research on Robot Teleoperation and Its Motion Simulation Based on Web |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 机器人遥操作,虚拟仿真,路径规划,蚁群算法,, |
| 【英关键词】 | robot teleoperation,virtual simulation,path planning,ant colony algorithm, |
| 【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>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 |
随着机器人技术的飞速发展，机器人技术除了在工业、军事上应用，也开始被广泛应用在人类的日常生活中。如何更加方便、快捷、廉价的控制机器人，就成为机器人技术的一个突出问题。当今因特网已成为与人类生活密切相关的信息平台，将它加入到机器人的研究和开发中已成为解决该问题的捷径。基于Web的机器人遥操作允许人们通过WEB终端对其进行控制和监视，具有通信线路价格低廉、可移植性和互用性良好等优点，但同时也对机器人控制提出了一些新问题和研究内容。
本文首先分析了机器人遥操作的特点，以及基于Web的网络通讯方式给遥操作系统带来的影响，提出了基于Web的机器人遥操作系统需要具备的几个主要功能，并结合遥操作预测／预显示控制策略，设计了基于B／S的三层系统结构模型。
接着，以三自由度机器人为例，分析了它的结构特点，对其进行了运动学建模，给出了正、逆运动学计算公式；针对远程控制的要求和特点，采用“PC+PMAC+伺服系统”的方式对其进行运动控制；研究了PMAC卡的运行参数并进行了优化设置；编写了“PMAC运动程序”，结合C#调用PMAC功能函数库，实现了对机器人的编程控制。
远程控制方面，以遥操作系统可靠... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
9-10 |
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Abstract |
10-12 |
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第一章 绪论 |
12-22 |
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1.1 课题背景 |
12-13 |
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1.2 网络遥操作机器人的研究现状 |
13-17 |
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1.2.1 国外研究现状 |
13-16 |
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1.2.2 国内研究现状 |
16-17 |
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1.3 机器人遥操作相关领域的主要研究方向及其应用前景 |
17-21 |
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1.3.1 研究方向 |
17-20 |
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1.3.2 应用前景 |
20-21 |
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1.4 本课题任务和研究内容 |
21-22 |
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1.4.1 课题任务 |
21 |
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1.4.2 研究内容 |
21-22 |
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第二章 基于WEB的机器人遥操作系统总体结构设计 |
22-26 |
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2.1 系统功能分析 |
22-24 |
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2.1.1 系统功能需求 |
22-23 |
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2.1.2 构建系统的关键问题 |
23-24 |
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2.2 系统总体结构设计 |
24-25 |
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2.3 本章小结 |
25-26 |
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第三章 机器人建模与控制 |
26-44 |
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3.1 机器人建模 |
26-35 |
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3.1.1 三自由度机器人结构 |
26-28 |
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3.1.2 机器人运动学建模 |
28-33 |
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3.1.3 杆件的速度和加速度分析 |
33-35 |
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3.2 机器人运动控制 |
35-43 |
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3.2.1 控制原理及参数设定 |
35-39 |
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3.2.2 控制的编程实现 |
39-43 |
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3.3 本章小结 |
43-44 |
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第四章 基于WEB的机器人远程控制系统设计 |
44-55 |
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4.1 基于WEB远程控制技术的分析与选择 |
44-50 |
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4.1.1 相关技术方案 |
44-49 |
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4.1.2 几种方案的比较与选择 |
49-50 |
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4.2 基于.NET Remoting技术的远程控制系统 |
50-54 |
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4.2.1 机器人远程控制系统体系结构 |
50-52 |
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4.2.2 具体实施步骤 |
52-54 |
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4.3 本章小结 |
54-55 |
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第五章 基于WEB的机器人虚拟仿真系统设计 |
55-68 |
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5.1 机器人虚拟仿真的意义及研究方向 |
55-59 |
|
5.1.1 机器人虚拟仿真的意义 |
55-56 |
|
5.1.2 研究方向及相关技术 |
56-59 |
|
5.2 机器人虚拟仿真系统设计 |
59-64 |
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5.2.1 虚拟仿真系统结构 |
59-60 |
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5.2.2 虚拟仿真技术的选择 |
60-61 |
|
5.2.3 具体实施步骤 |
61-64 |
|
5.3 虚拟仿真组件与远程控制组件在服务层的交互 |
64-65 |
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5.4 遥操作系统功能的实现 |
65-67 |
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5.4.1 预测控制 |
65-66 |
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5.4.2 预显示控制 |
66-67 |
|
5.5 本章小结 |
67-68 |
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第六章 机器人的路径规划 |
68-77 |
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6.1 路径规划概述 |
68 |
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6.2 相关的研究内容及研究方向 |
68-71 |
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6.2.1 环境建模的若干方法 |
69-70 |
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6.2.2 搜索路径的几种策略 |
70-71 |
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6.3 基于栅格蚁群算法的机器人全局路径规划 |
71-76 |
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6.3.1 基本原理与问题定义 |
71-73 |
|
6.3.2 路径规划的实施 |
73-76 |
|
6.3.3 扩展与展望 |
76 |
|
6.4 本章小结 |
76-77 |
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第七章 WEB应用程序实验 |
77-81 |
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7.1 实验的软硬件环境 |
77-78 |
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7.1.1 硬件环境 |
77 |
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7.1.2 软件环境 |
77-78 |
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7.2 实验过程 |
78-80 |
|
7.3 本章小结 |
80-81 |
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第八章 结论与展望 |
81-83 |
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8.1 课题结论 |
81-82 |
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8.2 课题展望 |
82-83 |
|
参考文献 |
83-86 |
|
致谢 |
86-87 |
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攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
87-88 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
88 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384013 |
