基于虛擬現(xiàn)實的機(jī)器人遙操作系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在危險、惡劣以及人類難以到達(dá)的環(huán)境中作業(yè)時，機(jī)器人可以作為人類智能的延伸,拓展人的感知和操作能力。由于現(xiàn)有的人工智能的局限性，實現(xiàn)機(jī)器人安全有效的全自主操作還不現(xiàn)實，因此本文將人的智能同機(jī)器人的自主性有機(jī)的結(jié)合起來，深入研究基于虛擬現(xiàn)實的機(jī)器人遙操作系統(tǒng)。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門新興的學(xué)科，是迄今為止最強(qiáng)的人機(jī)接口技術(shù)。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入機(jī)器人遙操作系統(tǒng)，不僅增強(qiáng)了遠(yuǎn)端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作業(yè)能力，也拓展了設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，使操作者能安全舒適的

2、操縱機(jī)器人完成任務(wù)。本文在國家863 計劃項目“極限環(huán)境下面向危險品檢測的多感官機(jī)器人系統(tǒng)”（2006AA04Z221）的支持下，主要開展了以下幾方面的研究： 1.在分析典型的遙操作控制方式的基礎(chǔ)之上，提出了本系統(tǒng)的控制思想，即利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遙控端設(shè)計一個在結(jié)構(gòu)和功能上與真實機(jī)器人相對應(yīng)的虛擬機(jī)器人，通過對虛擬機(jī)器人的控制實現(xiàn)對真實機(jī)器人的遙操作，并建立了系統(tǒng)的分層控制模型。 2.在信息傳輸系統(tǒng)的設(shè)計中，將信息分為視

3、頻信息和非視頻信息兩類，采用兩路并傳的方式來提高傳輸速度。非視頻信息主要包括控制指令、機(jī)器人的環(huán)境和位姿信息等，采用TCP/IP 協(xié)議在符合IEEE802.11b 規(guī)范的WLAN 上傳輸；視頻信息利用工作在223~235MHz 頻段的數(shù)傳電臺傳輸，并利用多緩沖區(qū)、多線程技術(shù)提高了視頻傳輸質(zhì)量。 由于在傳輸過程中，通信延遲不可避免，本部分分析了通信延遲產(chǎn)生的原因和類型，并在實驗室環(huán)境下對通信延遲進(jìn)行了模擬，給出了解決方法。