基于虛擬現實的危險作業(yè)機器人遙操作控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為了保證電力系統(tǒng)的供電可靠性，在電力線路檢修作業(yè)中大部分采用帶電作業(yè)完成互感器磁柱清掃、帶電斷線、帶電T接線、帶電短接（更換）跌落保險等工作。在國家863計劃的資助下所設計的危險作業(yè)機器人可以代替人在高電壓、強輻射的條件下進行帶電作業(yè)，我們本著科學嚴謹的態(tài)度對危險作業(yè)機器人控制系統(tǒng)進行了改進與完善，進行本課題的研究。
　　 本課題將虛擬現實技術應用于危險作業(yè)機器人遙操作控制系統(tǒng)之中，有效地解決了遙操作控制過程中的“景深”問題，提

2、高了危險作業(yè)機器人遙操作控制系統(tǒng)的智能性。論文主要包括危險作業(yè)機器人的結構組成介紹、作業(yè)機械臂的運動學分析、虛擬現實遙操作控制系統(tǒng)的軟件實現、基于虛擬現實遙操作控制策略四部分。
　　 首先介紹了危險作業(yè)機器人的組成及其結構。危險作業(yè)機器人由移動升降車體、作業(yè)機械臂、控制主手等部分構成。文章先對危險作業(yè)機器人主體進行了介紹，然后對絕緣防護設、專用工具部分的具體結構進行了詳細的描述。
　　 其次進行了作業(yè)機械臂的運動學分析。

3、采用D-H建模的方法建立了作業(yè)機械臂的六個關節(jié)坐標系，并分別將其位置、姿態(tài)用坐標矩陣表示出來，然后通過矩陣變換、矩陣分解的方法求解作業(yè)機械臂的正解。通過解析的方式將作業(yè)機械臂逆解的解析表達式求出，用于主手信息的采集，然后運用軌跡插補算法推算作業(yè)機械臂的各關節(jié)運動角度，用于虛擬現實控制的編程。
　　 然后介紹了危險作業(yè)機器人虛擬現實遙操作控制系統(tǒng)的軟件實現。將虛擬現實遙操作控制系統(tǒng)分為三維作業(yè)場景模塊和作業(yè)機械臂控制模塊，其中三維

4、作業(yè)場景模塊是在VRP-Platform三維軟件與MicrosoftVisualC++6.0編程軟件交互編寫而成，具有實時反映真實作業(yè)場景的功能;作業(yè)機械臂控制模塊由OpenGL圖形軟件與MicrosoftVisualC++6.0合作編寫而成，具有反映作業(yè)機械臂運動過程、位置、姿態(tài)的作用。
　　 論文的最后對基于虛擬現實的遙操作控制策略進行了分析。將虛擬現實技術與危險作業(yè)機器人控制系統(tǒng)相結合，其中包括對虛擬現實遙操作技術進行了簡