基于INTERNET的機械臂遠(yuǎn)程控制研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制成為可能。由于Internet的引入，基于Internet的機器人遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)極大地延伸了控制系統(tǒng)的距離。因此近年來基于Internet的遠(yuǎn)程控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外的熱門研究領(lǐng)域。 本文主要分為三部分，第一部分對遠(yuǎn)程控制中的關(guān)鍵問題，即時間延遲問題做了詳細(xì)的討論。首先介紹了時間延遲產(chǎn)生的原因和構(gòu)成及時間延遲會對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)造成哪些影響；其次提出了測試網(wǎng)絡(luò)時間延遲的方法并建立了網(wǎng)絡(luò)

2、時間延遲的計算模型及設(shè)計了相應(yīng)的測試程序；最后提出了減少遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)時間延遲的措施。 第二部分著重討論了機械臂遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中視頻監(jiān)控模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。根據(jù)視頻監(jiān)控模塊強調(diào)實時性的特點，系統(tǒng)采用RTP協(xié)議族作為視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議并詳細(xì)討論了RTP協(xié)議族的各個協(xié)議；此外，對視頻數(shù)據(jù)的編碼、解碼、壓縮采用MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合DirectShow技術(shù)實現(xiàn)視頻監(jiān)控模塊；最后，應(yīng)用C/S模式設(shè)計實現(xiàn)了視頻監(jiān)控模塊的客戶端與服務(wù)器端程序。

3、 第三部分首先在對GRB四自由度機械臂做了簡單介紹的基礎(chǔ)上，從桿件空間位置姿態(tài)描述出發(fā)推導(dǎo)出桿件平移、旋轉(zhuǎn)運動的位姿變換矩陣。通過建立固高機械臂模型推導(dǎo)出固高機械臂運動學(xué)正解及逆解方程，為機械臂本地及遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)；其次討論了機械臂遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)，在實現(xiàn)了本地控制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程控制中主要解決的是控制命令的傳輸問題，根據(jù)控制命令的特點采用TCP協(xié)議作為傳輸控制協(xié)議：此外，對機械臂軌跡規(guī)劃、速度規(guī)劃及控制命