空间机器人遥操作预测仿真系统研究

针对通讯信号在天地传输过程中产生的较大时延导致对空间机器人的遥操作产生巨大困难,提出了通过虚拟现实技术对遥操作结果进行预测仿真.以规避传输时延影响的方法,并通过虚拟夹具技术降低操作复杂度;通过基于时间戳的修正策略以确保预测结果的准确性;针对具体任务环境提出了九点碰撞检测算法以提高系统运行效率.进行了多次与实物相结合的实验,实验结果表明,该系统运行快速、预测准确,可以有效地规避大时延天地传输带来的弊端,帮助地面操作员完成空间机器人的遥操作.     

虚拟现实辅助机器人遥操作技术研究

本文以水下机器人的遥操作作业为应用背景,提出并实现了虚拟现实技术和视觉感知 信息辅助机器人遥操作实验系统．该系统使用了CAD模型和立体视觉信息完成遥操作机器人 及其作业环境的几何建模和运动学建模,实现了虚拟作业环境的生成和实时动态图形显示． 采用了基于立体视觉的虚拟环境与真实环境的一致性校正、图形图像叠加、作业体与环境位 姿关系建立、基于网络的监控通讯等关键技术．在这个实验系统中,操作人员可利用所生成 的虚拟环境,在多视点、多窗口作业状态图形和图像显示帮助下,实时动态地进行作业观测 与机器人遥操作与运动规划,为先进遥操作机器人系统的实现提供了经验和关键技术．     

空间机器人遥操作克服时延影响的研究进展

针对空间机器人遥操作亟需解决的时延问题,回顾了其克服时延影响的研究发展历程,并对目前应该采取的应对策略提出了建议.指出就目前的技术发展水平而言,要能够有效地克服时延以确保空间机器人遥操作稳定性的同时系统具有良好的操作性能,应该采取的策略是:①在结构化的、确定性的和静态环境下,采用具有鲁棒性的多感知增强现实技术;②在非结构化的、不确定性的和动态环境下,采用视觉引导下的从端局部智能自主控制技术;③在多态环境下,采用多模式智能控制技术.     

虚拟现实辅助除冰机器人遥操作系统

以高压输电线除冰机器人为背景,提出并实现了基于虚拟现实技术的除冰机器人的遥操作系统。介绍了系统的基本框架和功能结构,然后对系统设计的关键技术进行了研究。在这个系统里,操作人员可以利用所生成的虚拟环境实时、动态地进行作业观测与机器人遥操作,为先进机器人遥操作系统的实现提供经验和关键技术。     

空间机器人的遥操作

本文介绍了美国、日本和欧洲等主要空间大国空间机器人的应用情况,总结了空间机器人遥操作的发展过程及特点,时延对空间机器人遥操作的影响和空间机器人遥操作的主要方式,展望了我国空间机器人遥操作的发展前景。     

配网带电作业机器人安全遥操作的辅助控制策略

针对配网带电作业遥操作中遥操作人员的不正确操作以及作业空间复杂所导致的潜在安全问题,提出了建立交互式虚拟夹具辅助遥操作的控制策略。该策略在机械臂末端增加了多维力传感器,使得遥操作人员在操作时能获得机械臂和环境接触时的力感觉,便于进行轴孔装配类作业。同时,采用双目立体相机扫描作业场景构成环境三维模型,生成引导机械臂运动的虚拟夹具来产生相应约束力辅助约束/引导遥操作人员完成精细化的作业任务。     

空间机器人遥操作控制系统研究

本文针对空间机器人工作环境特殊性要求,基于无源性理论提出了一种适用于变时延的力反馈双边控制系统,利用PD+d控制器有效补偿了由操作者和从端环境带来的干扰。运用李雅普诺夫函数对系统的稳定性能进行分析,并利用仿真实验验证了系统的透明性和跟踪性。此外,本文所提出的稳定性判别方法,经改进后也可应用于其他控制方案的稳定性分析。     

基于虚拟现实技术的遥操作机器人的鲁棒性控制策略

为了克服遥操作机器人系统通讯时延,并保证系统稳定性和透明性,在定义了最佳碰撞收敛速度并阐述了其确定方法的基础上,从更适用性意义出发,设计并研究了一套基于虚拟现实技术的遥操作机器人系统控制结构和控制算法,阐述了其系统的实现手段,使系统对几何建模误差和动力学建模误差均具有较强的鲁棒性．实验结果显示了其方法的有效性．     

力反馈柔性虚拟夹具辅助遥操作

针对未知环境遥操作的操作安全性与操作性能之间相互矛盾的问题,提出并实现一种力反馈柔性虚拟夹具方法.该方法通过引入柔性系数调节机器人倾向于期望运动方向的程度,将离线任务规划与操作者手动控制的优势相结合,在获得一定的操作性能的同时,具有避开离线任务规划路径中障碍的能力,保证了遥操作的安全性.在此基础上,将虚拟力反馈方法融合...     

基于虚拟现实的预测仿真遥操作系统

为了补偿遥操作过程中的大时延同时为操作者提供友好的操作界面,该文提出了一种基于预测仿真的遥操作系统.首先介绍了这个系统的基本框架和功能结构,然后详细介绍了操作界面和图形仿真系统,提出了针对基于位置控刺的预测仿真算法,探讨相应预测仿真的框架流程.最后,作为一个地面模拟试验将这个系统应用于卫星故障维修中,在人为的6s双向时延的情况下成功地完成了诸如推太阳能帆板和拉卫星天线等任务.     

单自由度遥操作系统的虚拟现实环境建模研究

虚拟现实技术是目前解决遥操作控制系统中时延问题的有力手段.本研究建立了一个基于自主探测的单自由度遥操作视觉虚拟现实系统,根据视觉信息构建环境的虚拟模型.摄像机校准时选取机器人不同位姿的棱角点作为标定点,减小了运动累积误差的影响,从而减少了停顿机器人运动以进行模型修正的次数,保持了运动的连续性.同时将现场返回的视频图像和虚拟模型进行动态融合,实现了基于虚拟现实的单自由度遥操作系统.     

基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真􀀁

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注．本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控及其仿真,首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究．     

虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展

本文阐述了虚拟现实技术在力觉临场感遥控作业系统中的研究和应用背景、状况和主要内容,综述了虚拟现实力觉临场遥控作业实系统的国内外最近研究进展,并介绍了目前研究亟需解决的关键技术,指出虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究对临场感技术以至于非确定性环境下作业的第三代机器人的发展有着非常重要的理论意义和应用价值。     

基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的设计

文章介绍了基于虚拟现实技术的虚拟矿山系统的总体结构和流程设计,详细阐述了系统实现的关键技术:脚本自定义技术、模型导入技术、光照与纹理技术等。该系统采用自定义的脚本技术,使场景编辑透明化,为用户提供了更加方便友好的操作方法。     

基于虚拟现实技术的图书馆虚拟漫游系统设计

通过图书馆借阅图书是人们获取知识的重要途径,随着互联网、虚拟现实技术的不断发展,图书馆虚拟漫游已经成为一种新型、高效的浏览方式。因此,本文专门设计了一套基于虚拟现实技术的图书馆虚拟漫游系统,旨在进一步降低图书馆借阅成本,提高信息交互效率。     

基于虚拟现实的机器人遥操作系统设计

虚拟现实是一门新兴的学科,是迄今为止最强的人机接口技术.本文提出了基于虚拟现实的机器人遥操作系统的总体结构,分析了系统的运作原理,建立了分层控制模型并对系统的硬件环境、虚拟环境的构建和视频监控系统的设计等关键技术进行了详细的阐述.将虚拟现实技术引入机器人遥操作系统,不仅增强了远端执行机构的作业能力,也拓展了设备的应用领域,使操作者能安全舒适的操纵机器人完成任务.     

基于虚拟现实技术的交互式界面设计系统

为了提升使用者与系统界面间的交互性与视觉体验感,设计了基于虚拟现实技术的交互式界面设计系统.首先对图像进行滤波、分割与配准等预处理,实现界面物品图像三维重建,达到物品三维空间可视化目的 ;然后以人机交互功能为基础,通过设定条件与模型获取的视景图像构建完整界面;最后通过触摸手势与笔画手势实现界面与使用者之间的交互功能.实...     

基于虚拟现实技术的信息管理系统设计

虚拟技术近年来发展非常迅速,在采用虚拟现实技术构建数据中心的基础上,结合物联网技术、图形图像识别技术搭建一个智慧3D虚拟信息管理系统。基于图形图像技术以3D可视化的呈现管理方式,使数据中心的管理更加直观,管理人员可以更加主动、方便的进行管理。系统采用C/S的软件体系结构,使用3D MAX软件对建筑物、道路、树木、机房场景和设备进行建模、贴图和模型烘焙,然后将用3D MAX软件建立的模型转换成fbx文件导入到Unity 3D软件中,通过对三维场景的编辑、开发,调用MS SQL Server数据库实现对机房中每个机柜、服务器、网络设备的智能导航以及属性、状态信息的显示等功能,实现数据中心信息管理系统的设计。系统投入业务使用后,运行流畅,操作设备时真实性、交互性较强,极大提高了现场代入感。