基于手臂機(jī)器人控制的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).pdf

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)教育中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著實(shí)驗(yàn)安排不靈活,儀器維護(hù)困難等弊端.虛擬實(shí)驗(yàn)室的誕生在很大程度上解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,但是虛擬實(shí)驗(yàn)以軟件來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)儀器,難以反映實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)特性,與實(shí)際的硬件實(shí)驗(yàn)仍然存有差距.針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足,本論文在探索遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的前提下,提出了一種將硬件實(shí)驗(yàn)資源網(wǎng)絡(luò)化的解決方案,并根據(jù)此方案設(shè)計(jì)了一套面向控制類專業(yè)的基于手臂機(jī)器人控制的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),系統(tǒng)以手臂機(jī)

2、器人裝置作為實(shí)驗(yàn)控制對(duì)象,采用基于B/S的設(shè)計(jì)模式,旨在使學(xué)生能夠直接通過Internet控制遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室的手臂機(jī)器人裝置,為學(xué)生提供一個(gè)基于硬件控制適用于控制理論教學(xué)和研究的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái).本文在提出整個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了后臺(tái)控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).后臺(tái)控制子系統(tǒng)包括手臂機(jī)器人系統(tǒng)以及后臺(tái)控制服務(wù)器.手臂機(jī)器人系統(tǒng)是自行開發(fā)的擁有一階自由度的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?它用一個(gè)金屬條模擬人的手臂在二維平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),屬于典型的二階隨動(dòng)

3、系統(tǒng),硬件電路以PIC16C74A單片機(jī)作為下位機(jī),實(shí)現(xiàn)和PC機(jī)的并行口通信及對(duì)手臂信號(hào)的采集和控制,能很好地滿足實(shí)時(shí)控制的要求.后臺(tái)控制服務(wù)器為整個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供后臺(tái)控制服務(wù),一方面利用直接I/O讀取和多媒體定時(shí)器實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的高精度定時(shí)通信,另一方面基于TCP協(xié)議和Winsock編程接口實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸,控制服務(wù)器軟件基于Visual C++的開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn),代碼效率高,實(shí)時(shí)性好.系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果表明,用戶可以在Internet