基于Internet的护理机械臂控制系统的研究与设计

发布时间：2020-12-29 14:13

　　随着科技的进步,机器人技术得到了快速的发展,其应用领域正逐渐扩展到各行各业中去。互联网技术的发展使得通过网络对机器人进行远程操控成为可能。远程控制技术极大的拓宽了机器人的应用领域,将网络远程控制技术运用到机器人控制领域中已经成为了一个重要的研宄方向。本论文的研究对象是实验室自行研发的多自由度护理机械臂。在对护理机械臂实现本地控制系统的基础匕对其远程控制系统进行了设计。其主要工作如下:首先,设计了护理机械臂平台结构,通过建立D-H参数模型的方式对其正运动学进行了分析。针对逆运动学问题采用了一种基于广义回归神经网络的求解方法。为本地控制系统的设计和实现建立了理论基础。其次,设计并实现了机械臂本地控制系统的主要功能,包括目标物体的抓取及随机目标的定位。并在此基础上对远程控制系统中的关键问题进行了研究,分析了系统在网络远程监控方面应用到的各项技术,比如视频压缩、网络通信、流媒体等方面的技术。在充分了解系统在延时、稳定方面面临问题的基础上,选择能够有效解决这些问题的技术。并以软件结构为切入点,完成对系统的总体设计,重点对远程和现场控制端的软件结构进行设计。最后,将远程网络操控技术集于本实验室的护... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ｍｅｒｃｕｒｙ?Ｐｒｏｊｅｃｔ系统工作界面??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍｅｒｃｕｒｙ?Ｐｒｏｊｅｃｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｗｏｒｋ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??

随着网络控制机器人逐渐展示出巨大的应用价值，更多的学者都开始给予??关注。２０１０年，乔治亚州卫生护理机器人实验室研制一款机器人“科迪”，如??图１．２所示，它能为人类提供交互式服务，可套上特殊的“洗浴手套”，通过远??程控制的方式为无行为能力患者清洁身体。??图１．２?Ｃｏｄｙ机器人??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｄｙ?ｒｏｂｏｔ??２０１３年７月，ＮＡＳＡ完成了一项人类首创，让身处国际太空站（ＩＳＳ）的宇航??员操控地球上的机器人。这是太空宇航员首次成功控制位于地球上的机器人。??这一成功也将在未来被投入到火星或月球探索中１８１。??２０１７年１０月，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室首次实现了通过??ＶＲ远程控制机器人。如图１．３所示，该团队通过虚拟现实头显和机器人（名为??Ｂａｘｔｅｒ）的结合，它可以让用户通过以机器人的视角观看周围的工作环境，并同??时可以控制机器人的机器臂进行一些简单的工作，比如控制机器人的手指拾取??螺丝。??ｍｍ??图１．３?ＶＲ控制机器人演示画面??Ｆｉｇ．?１．３?ＶＲ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｒｏｂｏｔ?ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ?ｓｃｒｅｅｎ??在服务领域，来自美、日两国的很多企业都在网络操作护理机器人研究方??３??

随着网络控制机器人逐渐展示出巨大的应用价值，更多的学者都开始给予??关注。２０１０年，乔治亚州卫生护理机器人实验室研制一款机器人“科迪”，如??图１．２所示，它能为人类提供交互式服务，可套上特殊的“洗浴手套”，通过远??程控制的方式为无行为能力患者清洁身体。??图１．２?Ｃｏｄｙ机器人??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｄｙ?ｒｏｂｏｔ??２０１３年７月，ＮＡＳＡ完成了一项人类首创，让身处国际太空站（ＩＳＳ）的宇航??员操控地球上的机器人。这是太空宇航员首次成功控制位于地球上的机器人。??这一成功也将在未来被投入到火星或月球探索中１８１。??２０１７年１０月，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室首次实现了通过??ＶＲ远程控制机器人。如图１．３所示，该团队通过虚拟现实头显和机器人（名为??Ｂａｘｔｅｒ）的结合，它可以让用户通过以机器人的视角观看周围的工作环境，并同??时可以控制机器人的机器臂进行一些简单的工作，比如控制机器人的手指拾取??螺丝。??ｍｍ??图１．３?ＶＲ控制机器人演示画面??Ｆｉｇ．?１．３?ＶＲ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｒｏｂｏｔ?ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ?ｓｃｒｅｅｎ??在服务领域，来自美、日两国的很多企业都在网络操作护理机器人研究方??３??


本文编号：2945778