基于Linux的远程机器人控制系统研究

本文对远程机器人控制系统的体系结构和最新进展进行了论述,提出了一种新的远 程机器人控制系统的软件体系结构．文中就远程机器人的基本原理及远程机器人的状态监控 技术进行了详细的叙述,并详细说明了与这种系统相关的重要技术问题,最后给出了一个基 于Linux操作系统的远程机器人控制程序的具体实现例子．     

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。     

基于网络的机器人远程系统设计与实现

本文首先介绍了机器人远程系统的构成,它主要包括操作者、主机器人、网络、从机器人以及任务对象。然后介绍三种用于远程系统的控制方法:预测显示控制、非时间参照控制、迭代学习控制,论述了各种控制方法的原理。最后介绍了基于WEB的机器人远程系统的结构,较为详细地介绍了里面的几个主要模块。     

无路标环境下遥操作机器人SLAM系统

为了提高遥操作机器人的实用性和高效性,设计与开发了一种基于无线网络的无路标未知环境下探索移动机器人系统,其包括移动机器人子系统和机器人远程状态监视子系统.根据机器人功能需求,提出一种多控制器协作及多传感器信息融合的移动机器人硬件结构.利用机器人实时定位和激光测距扫描的能力,提出了一种改进的VFH算法,进行机器人自主局部路径规划.机器人远程状态监视子系统通过无线网络设定机器人的目标点,实时监视机器人状态,并绘制机器人所探索的环境地图.实验表明,开发的探索移动机器人系统具备了在未知环境探索的能力.     

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。     

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。     

基于Web的远程机器人控制系统的研究

本文采用网络三层模型结构,提出了一种基于WWW的远程监控机器人系统的方案,并 在实际系统中进行了应用,为基于Internet/Intranet系统进行远程监控进行了有益的探索 ．     

基于视频反馈和实时仿真的机器人远程控制系统

为了在保证安全和经济的前提下提高机器人远程操作的用户体验,设计并实现了一种基于视频反馈和实时仿真的工业机器人远程控制系统.提出了一套通过常见的游戏手柄对工业机器人进行控制的方法,研制了通过互联网和仿真反馈及视频反馈对工业机器人的动作进行预测和监控的平台.在此基础上根据仿真平台特点,提出了将3D碰撞检测引入系统以提高系统的安全性.最后,实验结果表明了该系统的正确性和有效性.     

输电线路巡检机器人远程测控系统的研究与实现

开发了一种针对输电线路巡检机器人的新型远程测控系统.该系统通过与机器人本地控制器的实时通信和多线程技术实现机器人姿态监控和机器视觉检测.通过对机器人控制器发送命令和接收数据实现对机器人的人工遥操作;采用Matlab Script节点实现Matlab与LabVIEW混合编程,完成机器人质心和多关节姿态的计算,采用共享数据库方式调用基于Visual Prolog开发的机器人行为规划应用程序,实现机器人姿态自主控制.实验结果表明,该远程测控系统运行可靠,实时性强,具有良好的人机交互能力.     

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P2P的移动机器人远程控制系统

将机器人远程控制技术与Internet相结合,引入NAT穿越技术,设计一种基于P2P结构的机器人远程控制方案,并在模拟广域网环境下,搭建P2P移动机器人远程控制系统平台。系统实现对移动机器人的远程P2P控制,将移动机器人反馈的视频数据加以显示,有效利用有限的带宽资源,扩大远程控制端对机器人的控制范围。运行及时延测试结果表明,该系统具有较好的通用性与实时性。     

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。     

虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计

为了解决当前遥控系统控制分拣机器人执行既定任务时存在目标轨迹跟踪效果不佳、跟踪误差较大,任务执行成功率较低、失误率较高以及系统响应延迟时间较长等缺点,提出并设计了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统,研究通过分析虚拟现实系统组成结构基础上,将虚拟现实技术与分拣机器人技术有机结合,依据模块化、标准化、开放性和可用性原则,利用虚拟现实技术设计了具有临场感的操作指令输入输子系统和分拣机器人具有真实感的虚拟场景仿真子系统的嵌入式遥控系统;并给出了嵌入式遥控系统的基本功能单元和具体操作流程;依据该流程采用QNX Neutrino系统作为分拣机器人本体控制器,同时采用工业现场总线EtherCAT作为系统网络通信支撑,设计了嵌入式遥控系统软件控制程序,完成了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统设计。模拟实验结果验证了设计系统的有效性,获得了较好的目标跟踪效果,减小了跟踪误差,提高了分拣机器人任务执行成功率,同时提高了系统效率。     

基于CAN总线的远程遥控式移动机器人系统设计

根据远程遥控的要求,基于CAN总线设计了遥控式移动机器人控制系统。分析了移动机器人的总体结构,给出了系统的硬件电路,根据实际要求制定了CAN总线应用层协议,并设计了上下位机的系统软件。由于采用CAN总线,使系统运行平稳、高效,能够满足作业现场的实际要求。     

基于UWB室内送餐机器人定位信息系统

为了实现送餐机器人的室内精确定位与远程观察与控制,本文采用DW1000模块基于UWB结合ESP8266网络模块设计一款室内送餐机器人定位信息系统.该系统采用改进TWR测距算法避免各基站时钟不同步问题,改善了基站自身的时钟偏移误差.简化了TOA算法,从而使系统快速精确定位,同时利用ESP8266无线以太网模块将位置数据及状态信息传递到远端服务器上,便于查看实时位置状态与控制机器人行动.该系统是嵌入式无线互联系统,可以满足室内送餐机器人的定位与信息传递,并实现机器人的远程控制.     

基于无线局域网的移动机器人远程控制系统

针对Pioneer3-AT移动机器人的特点,基于无线局域网设计并实现了一种移动机器人远程控制系统。简要介绍了系统的工作原理及移动机器人的体系结构,给出系统服务器和客户端程序的实现流程,最后,通过实际客户端操作实现了移动机器人的远程运动控制、轨迹跟踪以及现场图像信息实时传输显示。     

远程机器人控制系统的实时性能评估

对基于RT-Linux实时操作系统的远程机器人控制系统的实时性能问题进行了深入研究。针对实时应用和系统的复杂性特点，通过对实际测试数据采样，对实时操作系统的实时机制和实际性能进行了分析和评价，为实时控制系统提供了重要的评定依据。同时对在实际环境中通过实时操作系统控制机器人进行远程作业提供了研究基础，解决了远程控制实时性难以保证的问题。     

Development of a remote control system for construction machinery for rescue activities with a pneumatic robot

Rescue activities at disaster sites often require the remote control of construction machinery to ensure the safety of the workers. A pneumatic 6-d.o.f. robot arm was developed to achieve the remote control of construction machinery. A lightweight fiber-knitted-type pneumatic artificial rubber muscle was selected as the actuator for the arm after considering portability and installation issues. A control system was then designed to remotely operate the pneumatic robot arms. The system consists of the slave and master side. The slave side is composed of two robot arms, a control box, a power generator and an air compressor. The master side consists of two joysticks and a laptop PC. A wireless LAN was employed to achieve the remote control. Construction machinery was retrofitted with the pneumatic robot and field tests were performed at a real construction site. The operation times using remote control and direct operation were compared. The results confirmed the effectiveness of the proposed system.     

Remote human–robot collaboration: A cyber–physical system application for hazard manufacturing environment

Collaborative robot's lead-through is a key feature towards human–robot collaborative manufacturing. The lead-through feature can release human operators from debugging complex robot control codes. In a hazard manufacturing environment, human operators are not allowed to enter, but the lead-through feature is still desired in many circumstances. To target the problem, the authors introduce a remote human–robot collaboration system that follows the concept of cyber–physical systems. The introduced system can flexibly work in four different modes according to different scenarios. With the utilisation of a collaborative robot and an industrial robot, a remote robot control system and a model-driven display system is designed. The designed system is also implemented and tested in different scenarios. The final analysis indicates a great potential to adopt the developed system in hazard manufacturing environment.     

自主柔性变形蛇形机器人控制系统设计

针对搜救机器人对多信息获取与处理、远程监控与运动控制的实时高性能需求,设计了以ARM微处理器STM32为核心、多传感器融合的自主柔性变形蛇形机器人控制系统,实现了机器人的远程监控与运动控制、多传感器环境信息采集等功能。整个控制系统具有良好的扩展性、硬件可裁剪性。通过模拟灾难废墟场景实验,结果表明：蛇形机器人控制系统可实现多信息的实时准确无线通信,在不同的环境中,具有良好的多步态运动稳定性和自主移动性能。