煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统

针对现有掘进机视频监控和遥测遥控等监控方式存在图像不清晰、无法真实反映掘进机位姿和工况状态等问题,提出了一种煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统,介绍了系统方案设计,对掘进机器人改进设计、虚拟仿真远程监控平台、掘进机器人控制模型等关键技术进行了研究。该系统利用虚拟现实技术有机整合井下操作人员、掘进机器人和井下环境信息,以掘进机器人自动掘进和远程人工干预为目的,实现了掘进过程的运动控制和巷道成型掘进控制功能。实验结果验证了该系统的有效性和良好的控制性能。     

型材划线切割机器人系统的控制与接口技术

本文介绍了一个新型的自动划线切割系统：基于离 线编程的型材划线切割机器人系统。系统主要特点：模块化设计、充分利用计算机接口、离 线编程在线控制、自动编排加工顺序、机器人函数的远程过程调用。该系统的成功研制,对 工业机器人工作站的设计和研究具有实用的参考价值．     

渗滤液导排管道检测机器人的研究

针对垃圾填埋场渗滤液导排管道检测的需要,研究了一种基于CCD摄像方法的管道检测机器人系统,该系统主要由机器人的驱动装置、预清洗装置、检测系统、控制系统和地面工作站等组成.详细介绍了管道检测机器人的系统总体设计和各组成部分的功能.经系统测试和现场实验表明,该系统能够在管道内平稳运行、传输出清晰地管道内壁图像、完成管道清洗的工作,实现管道机器人的远程信息的交换和控制.     

基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统

该文提出一种基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统,监控输电线路故障。系统的硬件设计包括主控模块设计、无线通信网络设计、驱动器接口电路设计、远程监控模块设计;系统软件设计主要是在远程监控模块利用增量式PID控制算法控制机器人巡检驱动,实现机器人巡检远程监控。实验结果表明,该系统可控制巡检机器人巡检输电线路、监测输电线路故障状态,可监测不同风速下线路风偏角变化情况,且该系统具备较好的信息传输能力和运行可靠性。     

基于ARM的移动机器人控制系统设计

该文主要介绍了基于ARM内核的S3C2410在移动机器人控制系统中的应用,通过传感器来感知外部环境信息,再通过路径规划做出决策进行运动。同时,为了让机器人能够更好地完成任务,可以使外部计算机与机器人进行无线通信,借助于外部计算机做出决策实现远程操作,增强了系统的实时性和可靠性,实现了机器人的精确实时控制。     

基于PLC和CC-Link总线的工业机器人控制的实现

介绍了PLC和CC-Link总线技术在MOTOMAN机器人控制系统中的应用,利用三菱Q06HCPU,通过CC-Link主站、远程I/O站与机器人CC-Link板卡进行通讯,将现场采集到的数据及信号通过CC-Link网络传送到Q06HCPU中,并将CPU输出的控制信号通过CC-Link网络传送到机器人控制器中,达到远程数据采集和远程控制的目的。     

北方地区无人值守变电站巡视机器人

本文介绍了一种基于北方地区无人值守变电站巡视机器人系统,该系统可以实现远程监控变电站设备运行状态,及时发现设备的热缺陷,读取设备仪表,并从机械结构、行走控制方式、电池管理系统等多个方面提出更适合于北方地区的机器人改进方式,以及从多个方面着手降低机器人制造成本,希望通过此文使巡视机器人更加适宜处于北方的变电站,同时降低成本的机器人在变电站远程监控的推广进程大大加快。     

基于ABB机器人的遥操作控制系统设计

工业机器人传统的编程与控制方式受距离空间限制,不便对机器人进行远程控制、控制不灵活。针对工业机器人的远程控制进行了研究,设计了基于ABB工业机器人的遥操作控制系统。在本地上位机上设计操作者界面,实现本地和远程程序的变量同步,以TCP/IP协议与ABB机器人控制柜通信,直接通过以太网对远程端的机器人进行控制和管理。在仿真和实验中,通过分析机器人对上位机给定轨迹的跟踪效果验证了系统的有效性。仿真和实验结果表明该系统能对远程ABB机器人进行有效的控制,可以让机器人代替人在恶劣的工作环境中作业,并提高工业生产效率。     

在机器人远程控制中的应用

随着机器人远程应用的广泛化和复杂化,原始的数据处理方式已经不能满足需要。构建了一个C/S架构的机器人远程系统,用实例阐述了以XML作为相应解决方案的可行性。同时研究了在C/S和B/S两种架构下,机器人远程系统的不同特点,介绍了XML技术在B/S架构的机器人远程系统中的应用。     

QR码导航的室内目标搜寻机器人研究

针对室内的目标搜寻问题, 开发研制了一套使用Android手机作为主要处理设备、可远程操控和使用语音控制的机器人系统。介绍了该系统的结构组成, 提出了一套基于人工路标的导航方案。该方案应用QR码作为人工路标引导机器人运动到指定区域, 然后识别出目标位置, 最后通过判断目标区域面积是否达到阈值的方法停在目标附近位置, 基于有限状态机实现机器人的模式切换。对目标检测和人工路标识别分别进行了实验, 结果验证了该方案的有效性和实用性。     

增强感知遥机器人控制系统研究

为了更好地实现非结构环境下的遥机器人作业,提出了“增强感知”这一概念,并设计了具有增强感知功能的遥机器人控制系统。在该系统中机器人的状态、报警等重要信息成为输出通道传输的重点,在减少对信息传输带宽和再现信息资源占用的同时提高操作者对本地状态的意识和对远程环境的感知。基于DSP设计的运动控制器,很好地实现了系统的智能控制和智能协调。所开发的具有遥控和自主协调操作功能的共享控制系统将操作者从连续、无聊的直接控制中解放出来,充分发挥了操作者的决策能力,实现了人机协作遥操作。实验结果显示了系统的性能。     

临场感遥操作机器人系统克服时延影响的研究发展策略􀀂

时延问题是临场感遥操作机器人系统中亟需解决的首要问题.为了了解临场感遥操作机器人系统克服时延影响的研究发展策略及其最近的研究进展;指出基于虚拟现实技术的临场感遥操作机器人系统是今后临场感机器人技术研究和发展的主潮流;认为致力于设计并研究对几何建模误差和动力学建模误差均具有鲁棒性的临场感遥操作机器人系统,才是有效地解决系统通信时延问题,并使其系统稳定,又具有良好可操作性的切实可行的办法.     

面向多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统

在遥操作机器人系统中,由于存在通信传输时延,可能导致控制系统不稳定,从而降 低遥操作的效率和安全性．目前多采用预测仿真的方法来克服．在多机器人遥操作系统不但 要克服时延的影响,还要能控制机器人协调地完成遥操作任务．我们开发了一个面向多操作 者 多机器人遥操作的分布式预测图形仿真系统,实现了对多机器人遥操作系统的预测仿真 ,多个操作者可以通过人机交互接口遥控各自的机器人,相互协调完成遥操作的任务．初步 的实验表明该系统能够克服时延的影响,并能实现多操作者 多机器人的协调遥操作．这对 空间站机器人科学实验、多航行器对接等方面的研究有理论参考价值．     

竞争型遥操作机器人系统的研究

针对军事、反恐等领域遥操作机器人特点,首次系统地提出竞争型机器人遥操作系统的概念,并将其与传统协作型机器人遥操作系统进行比较分析,从而得出竞争型机器人遥操作系统的研究重点和特点．在此基础上,构建了一个基于网络的竞争型机器人对弈系统,为今后该方向的研究提供了新的思路．     

基于web的远程控制机器人研究

Internet连接了全球的计算机，它为人们提供了分享数据、图片、影像甚至实时 影像的机会，但与远程地点的真实交互还是离不开象机器人这样的智能设备．Web技术与机 器人控制技术的结合，促成了基于web的远程控制机器人概念的诞生．本文将就基于web的远 程控制机器人的发展历程、研究现状、主要技术与实现、发展趋势及应用前景等做综合的介 绍．     

交互式遥操作机器人实验平台中的通信时延问题研究

Internet网络通信时延的特点造成了基于Internet力觉临场感机器人系统的不稳定性和透明性降低.为了能在同一实验室中开展关于通信时延对遥操作系统的影响及如何克服或减小其不利影响的研究,提出了利用缓冲技术模拟网络通信大时延和随机时延的方法.具体介绍了时延模拟的原理、方法和实验测试结果.     

Enhanced teleoperation performance using hybrid control and virtual fixture

To develop secure, natural and effective teleoperation, the perception of the slave plays a key role for the interaction of a human operator with the environment. By sensing slave information, the human operator can choose the correct operation in a process during the human–robot interaction. This paper develops an integrated scheme based on a hybrid control and virtual fixture approach for the telerobot. The human operator can sense the slave interaction condition and adjust the master device via the surface electromyographic signal. This hybrid control method integrates the proportional-derivative control and the variable stiffness control, and involves the muscle activation at the same time. It is proposed to quantitatively analyse the human operator's control demand to enhance the control performance of the teleoperation system. In addition, due to unskilful operation and muscle physiological tremor of the human operator, a virtual fixture method is developed to ensure accuracy of operation and to reduce the operation pressure on the human operator. Experimental results demonstrated the effectiveness of the proposed method for the teleoperated robot.     

力觉临场感遥操作系统的研究进展

力觉临场感遥操作机器人系统是一种新型的机器人控制系统，目前研究中系统存在的控制通信时延是严重影响系统的操作性能，甚至使系统不稳定的主要原因之一，当利用Internet网络传输信号时，时延是时变的，不确定的，对系统的影响更为明显，因此意在介绍国内外力觉临场感遥操作机器人系统的发展状况以及在克服时延对系统影响方面所取得的最新研究进展，同时指出研究中存在的问题，及对进一步研究提出一些看法。     

网络延时和负荷变化对基于网络的遥操作机器人系统的影响和解决方法

在基于网络的遥操作机器人系统中,由于网络延时具有随机性、可变性和不可预测性,这将会影响遥操作的实时性、准确性和可靠性。文章提出了一种网络延时模型,分析了网络延时和命令数据包丢失对基于网络的机器人遥操作系统所造成的影响,以及由于网络信道负荷的动态变化和延时抖动对视频传输所造成的不连续性和抖动现象,并提出了相应的解决办法。通过基于网络的机器人遥操作实验证明了该文所提出方法的有效性和可行性。     

八叉树结构的虚拟动力学检测算法

描述了物体间交互的FV和EE两种基本接触模式,在此基础上提出了用八叉树结构来构建虚拟环境的几何模型和动力学模型,给出了不但考虑刚度．而且考虑惯性和阻尼的虚拟仿真机器人与虚拟环境交互的虚拟力检测的一般算法。对于模型空间中的任何形状的实体都可以由八叉树法分割的立方体序列来表示。而其实体的总的虚拟交互力是在FV和EE两种基本接触模式下所分割的所有立方体间的矢量和。实验显示了所给出的算法的可行性。该算法对虚拟现实临场感遥操作机器人系统控制结构和控制算法的分析和设计,特别是系统中人机接口的设计具有重要价值．