基于数据手套的机器人控制应用研究
发布时间：2021-09-22 10:32
随着机器人在各种类工作环境中的广泛应用,人与机器人之间的自然交互技术也日益重要。本文针对机器人控制技术中的速度控制和机械手控制展开研究,通过对比传统的控制方法的优缺点,提出了利用数据手套实现对机器人平台移动的控制和对机械手运动的控制方案。本文针对危险作业机器人,基于5DT数据手套开发了系统的控制软件,完成在危险场合,如核电等危险区域的机器人抓取以及运动的控制。主要研究内容以及创新成果如下:1.对危险作业机器人相关参数进行叙述,并运用D-H法建立机器人运动学模型,求出其运动学正解和运动学逆解,进行了奇异位形的分析,为后续实时控制提供了必要条件。2.针对数据手套进行了开发设计,针对5DT数据手套,结合其特性设计双手交互手势,并应用BP神经网络实现对手势的识别。根据其库函数以及手套内置的传感器指令对手套二次开发,并将其与计算机进行映射,实现与机器人控制系统的实时通信。3.基于数据手套的控制特性,构建了整体软件系统,分析了软件系统的架构、外围模块以及串口通信的解析及封装。对于数据手套子系统,着重分析了数据手套模块的应用,误差的消除模式,数据手套与机器人的同步控制设计以及视频监控系统。4.针对数...
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国iRobot公司研制的510型号机器人2012年，日本东芝研究所研究出一款用于核危险环境作业的机器人“tetrapod”，
基于数据手套的机器人控制应用研究-4-设计，可用于路况极度复杂的环境作业。图1.2日本东芝“tetrapod”四足机器人2012年，日本的千叶大学研制出一款用于危险场合作业的机器人“rosemary”，该机器人采用履带式移动机构，是在“quince”机器人的基础上演化而来，在原机器人基础上增加了多种抗辐照零件，并采用了机械手的抓取机构。如图1.3所示[25-26]。图1.3rosemary机器人和quince机器人2013年，美国iRobot机器人公司在“warrior”机器人的基础上研制出“kobra”型号的危险作业机器人，如图1.4所示[27-28]，该机器人采用履带式结构，并在底盘上安装有鳍状支撑轮，底盘结构尺寸为914mm×767mm×457mm，该机器人机械手可以夹取近200kg的物体，移动速度可达13km/h,是当初进入福岛核事故场地的机器人之一。图1.4美国研制的“kobra”机器人2013年，日本千叶大学研制出一款名为“樱花2号”的危险作业机器人。如图1.5所示[29]，该机器人也是由履带式移动结构和机械手组成。该机器人机械手具有四
基于数据手套的机器人控制应用研究-4-设计，可用于路况极度复杂的环境作业。图1.2日本东芝“tetrapod”四足机器人2012年，日本的千叶大学研制出一款用于危险场合作业的机器人“rosemary”，该机器人采用履带式移动机构，是在“quince”机器人的基础上演化而来，在原机器人基础上增加了多种抗辐照零件，并采用了机械手的抓取机构。如图1.3所示[25-26]。图1.3rosemary机器人和quince机器人2013年，美国iRobot机器人公司在“warrior”机器人的基础上研制出“kobra”型号的危险作业机器人，如图1.4所示[27-28]，该机器人采用履带式结构，并在底盘上安装有鳍状支撑轮，底盘结构尺寸为914mm×767mm×457mm，该机器人机械手可以夹取近200kg的物体，移动速度可达13km/h,是当初进入福岛核事故场地的机器人之一。图1.4美国研制的“kobra”机器人2013年，日本千叶大学研制出一款名为“樱花2号”的危险作业机器人。如图1.5所示[29]，该机器人也是由履带式移动结构和机械手组成。该机器人机械手具有四
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实技术交互方式的设计与创新[J]. 石爱琳. 新媒体研究. 2018(01)
[2]工业机器人技术的应用及发展[J]. 黄伟. 中国新技术新产品. 2018(01)
[3]工业机器人的研究现状与发展趋势[J]. 刘玉丛. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[4]OSG多点触控自然用户接口框架[J]. 吴学毅. 计算机系统应用. 2017(03)
[5]虚拟现实的人机交互综述[J]. 张凤军,戴国忠,彭晓兰. 中国科学:信息科学. 2016(12)
[6]多点触控的沙画手势识别[J]. 席晓晨,况立群,韩燮,杨晓文. 计算机工程与应用. 2017(01)
[7]视觉手势识别综述[J]. 易靖国,程江华,库锡树. 计算机科学. 2016(S1)
[8]全地形排爆机器人运动机构设计研究[J]. 李波,张瑾,李国栋. 机电工程. 2015(06)
[9]Personalizing a Service Robot by Learning Human Habits from Behavioral Footprints[J]. Kun Li,Max Q.-H.Meng. Engineering. 2015(01)
[10]基于PSO改进的BP神经网络数据手套手势识别[J]. 李东洁,李君祥,张越,曾禛. 电机与控制学报. 2014(08)
本文编号：3403614
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国iRobot公司研制的510型号机器人2012年，日本东芝研究所研究出一款用于核危险环境作业的机器人“tetrapod”，
基于数据手套的机器人控制应用研究-4-设计，可用于路况极度复杂的环境作业。图1.2日本东芝“tetrapod”四足机器人2012年，日本的千叶大学研制出一款用于危险场合作业的机器人“rosemary”，该机器人采用履带式移动机构，是在“quince”机器人的基础上演化而来，在原机器人基础上增加了多种抗辐照零件，并采用了机械手的抓取机构。如图1.3所示[25-26]。图1.3rosemary机器人和quince机器人2013年，美国iRobot机器人公司在“warrior”机器人的基础上研制出“kobra”型号的危险作业机器人，如图1.4所示[27-28]，该机器人采用履带式结构，并在底盘上安装有鳍状支撑轮，底盘结构尺寸为914mm×767mm×457mm，该机器人机械手可以夹取近200kg的物体，移动速度可达13km/h,是当初进入福岛核事故场地的机器人之一。图1.4美国研制的“kobra”机器人2013年，日本千叶大学研制出一款名为“樱花2号”的危险作业机器人。如图1.5所示[29]，该机器人也是由履带式移动结构和机械手组成。该机器人机械手具有四
基于数据手套的机器人控制应用研究-4-设计，可用于路况极度复杂的环境作业。图1.2日本东芝“tetrapod”四足机器人2012年，日本的千叶大学研制出一款用于危险场合作业的机器人“rosemary”，该机器人采用履带式移动机构，是在“quince”机器人的基础上演化而来，在原机器人基础上增加了多种抗辐照零件，并采用了机械手的抓取机构。如图1.3所示[25-26]。图1.3rosemary机器人和quince机器人2013年，美国iRobot机器人公司在“warrior”机器人的基础上研制出“kobra”型号的危险作业机器人，如图1.4所示[27-28]，该机器人采用履带式结构，并在底盘上安装有鳍状支撑轮，底盘结构尺寸为914mm×767mm×457mm，该机器人机械手可以夹取近200kg的物体，移动速度可达13km/h,是当初进入福岛核事故场地的机器人之一。图1.4美国研制的“kobra”机器人2013年，日本千叶大学研制出一款名为“樱花2号”的危险作业机器人。如图1.5所示[29]，该机器人也是由履带式移动结构和机械手组成。该机器人机械手具有四
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实技术交互方式的设计与创新[J]. 石爱琳. 新媒体研究. 2018(01)
[2]工业机器人技术的应用及发展[J]. 黄伟. 中国新技术新产品. 2018(01)
[3]工业机器人的研究现状与发展趋势[J]. 刘玉丛. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[4]OSG多点触控自然用户接口框架[J]. 吴学毅. 计算机系统应用. 2017(03)
[5]虚拟现实的人机交互综述[J]. 张凤军,戴国忠,彭晓兰. 中国科学:信息科学. 2016(12)
[6]多点触控的沙画手势识别[J]. 席晓晨,况立群,韩燮,杨晓文. 计算机工程与应用. 2017(01)
[7]视觉手势识别综述[J]. 易靖国,程江华,库锡树. 计算机科学. 2016(S1)
[8]全地形排爆机器人运动机构设计研究[J]. 李波,张瑾,李国栋. 机电工程. 2015(06)
[9]Personalizing a Service Robot by Learning Human Habits from Behavioral Footprints[J]. Kun Li,Max Q.-H.Meng. Engineering. 2015(01)
[10]基于PSO改进的BP神经网络数据手套手势识别[J]. 李东洁,李君祥,张越,曾禛. 电机与控制学报. 2014(08)
本文编号：3403614
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3403614.html
