基于WEB的機器人遙操作及其運動仿真的研究.pdf

1、隨著機器人技術(shù)的飛速發(fā)展，機器人技術(shù)除了在工業(yè)、軍事上應(yīng)用，也開始被廣泛應(yīng)用在人類的日常生活中。如何更加方便、快捷、廉價的控制機器人，就成為機器人技術(shù)的一個突出問題。當(dāng)今因特網(wǎng)已成為與人類生活密切相關(guān)的信息平臺，將它加入到機器人的研究和開發(fā)中已成為解決該問題的捷徑?；赪eb的機器人遙操作允許人們通過WEB終端對其進(jìn)行控制和監(jiān)視，具有通信線路價格低廉、可移植性和互用性良好等優(yōu)點，但同時也對機器人控制提出了一些新問題和研究內(nèi)容。

2、本文首先分析了機器人遙操作的特點，以及基于Web的網(wǎng)絡(luò)通訊方式給遙操作系統(tǒng)帶來的影響，提出了基于Web的機器人遙操作系統(tǒng)需要具備的幾個主要功能，并結(jié)合遙操作預(yù)測/預(yù)顯示控制策略，設(shè)計了基于B/S的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。 接著，以三自由度機器人為例，分析了它的結(jié)構(gòu)特點，對其進(jìn)行了運動學(xué)建模，給出了正、逆運動學(xué)計算公式；針對遠(yuǎn)程控制的要求和特點，采用“PC+PMAC+伺服系統(tǒng)”的方式對其進(jìn)行運動控制：研究了PMAC卡的運行參數(shù)并進(jìn)行了優(yōu)

3、化設(shè)置；編寫了“PMAC運動程序”，結(jié)合C＃調(diào)用PMAC功能函數(shù)庫，實現(xiàn)了對機器人的編程控制。 遠(yuǎn)程控制方面，以遙操作系統(tǒng)可靠性及位置精確性為性能指標(biāo)，針對本系統(tǒng)提出并實驗了一些可行性方案，對DCOM技術(shù)和．NET Remoting技術(shù)方案做了重點分析與比較，最終實現(xiàn)了以．NET Remoting技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的機器人遠(yuǎn)程控制． 虛擬仿真方面，提出了機器人虛擬仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合VRML三維建模技術(shù)進(jìn)行了運動仿真，并有效

4、的解決了控制環(huán)節(jié)與仿真環(huán)節(jié)的信息交互問題，實現(xiàn)了機器人遙操作的預(yù)測、預(yù)顯示和閉環(huán)補償控制。 然后，在分析了幾種常用的路徑規(guī)劃策略各自的特點的基礎(chǔ)上，以基于柵格的蟻群算法為理論基礎(chǔ)，以路徑最短為路徑優(yōu)化目標(biāo)，對機器人手臂端部在二維平面內(nèi)的避障路徑搜索進(jìn)行了研究，設(shè)計、開發(fā)了基本算法，并進(jìn)行了編程實驗。 最后，完成了機器人遙操作網(wǎng)站的建設(shè)，以三自由度機器人為控制對象，對其實施了遙操作；實驗表明本系統(tǒng)基本解決了基于WEB遙操作