基于虛擬現(xiàn)實的機器人遙操作系統(tǒng)設計.pdf

1、在危險、惡劣以及人類難以到達的環(huán)境中作業(yè)時，機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器人的自主性有機的結合起來，深入研究基于虛擬現(xiàn)實的機器人遙操作系統(tǒng)。 虛擬現(xiàn)實技術是一門新興的學科，是迄今為止最強的人機接口技術。將虛擬現(xiàn)實技術引入機器人遙操作系統(tǒng)，不僅增強了遠端執(zhí)行機構的作業(yè)能力，也拓展了設備的應用領域，使操作者能安全舒適的

2、操縱機器人完成任務。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之上，提出了本系統(tǒng)的控制思想，即利用虛擬現(xiàn)實技術在遙控端設計一個在結構和功能上與真實機器人相對應的虛擬機器人，通過對虛擬機器人的控制實現(xiàn)對真實機器人的遙操作，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)、多線程技術提高了視頻傳輸質量。 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)境下對通信延遲進行了模擬，給出了解決方法。