面向微操作機器人虛擬環(huán)境研究.pdf

1、　　近年來隨著MEMS技術，生物技術的高速發(fā)展，迫切要求能夠完成微觀精細作業(yè)的裝置，微操作機器人因其具有廣闊的應用前景而日益受到重視。因此本文在微操作研究中引入虛擬現實技術?！　”菊n題的研究工作在國家863計劃項目和國防基礎科研項目的資助下，結合微操作技術的實際需要，進行了大量的調研和研究工作，在已有微操作機器人研究成果的基礎上，引入虛擬現實技術，建立了一套基于網絡的具有視覺反饋和力覺反饋功能的微操作虛擬環(huán)境系統，對微操作的操作過程進

2、行預測仿真，并且監(jiān)測、控制實際的微操作，使本研究所提出的虛擬環(huán)境成為宏觀世界與微觀世界的橋梁。該系統完成了直徑0.2mm的微軸孔零件裝配。　　在本文中，首先研究了微操作虛擬現實系統的結構體系，闡述了其各個組成部分的功能。在此基礎上，深入分析了微操作虛擬現實系統的開發(fā)原則，提出了微操作虛擬環(huán)境系統的各個組成模塊，并且在基于PC平臺的硬件結構上，運用VisualC++和CODE99軟件開發(fā)平臺，建立了微操作機器人的虛擬環(huán)境模型。　　詳細

3、的討論了面向微操作機器人的虛擬環(huán)境的人機交互技術，包括空間鼠標、并聯主操作手和微操作虛擬環(huán)境及其為操作機器人本體的接口的設計，對并聯主手的運動學和工作空間進行了分析，對于難以解決的并聯主手的正解問題，給出了主操作手的位置正解數值解法和位置正解的遺傳算法?！　【W絡數據通信模塊對于連接整個微操作虛擬現實系統的各個組成部分是非常關鍵的。本文研究了主從機器人通過TCP/IP協議的數據通信方法，利用基于客戶端/服務器模式的socket網絡數據通

4、信，采用多線程編程技術，構建了網絡數據通訊平臺，實現虛擬環(huán)境與微操作系統的信息交互。　　在虛擬現實系統中，虛擬物體和真實物體不但要在外形上相似，還要具有真實世界中的物理特性。為了防止虛擬物體之間的互相碰撞，本文在分析了當前流行的各種碰撞檢測算法之后，運用FDH包圍盒算法建立了虛擬環(huán)境下的圖形碰撞檢測模型。　　以微小軸孔零件裝配為目標，在校園局域網的基礎上設計了基于虛擬環(huán)境的遙微操作實驗平臺，并且設計了微小軸孔零件的裝配策略，完成了直