虚拟控制机械手的关键技术研究
发布时间：2022-01-01 03:14
基于虚拟现实的控制技术具有广泛的工业应用前景,美国特斯拉公司领导人马斯克已经给人们展示了生物机器人的智能应用领域和对人们生活和工作的影响。随着通信技术不断发展,5G技术已经产生,毫秒级别通信速度可使虚拟远程控制技术更上一个台阶。未来对于控制的要求会越来越高,作业环境也会更恶劣,利用虚拟现实技术加上超远距离控制可以使工作人员摆脱工作环境的束缚。本文将整个系统划分为操作端、服务器和执行端三个部分。在操作端对虚拟现实技术的应用进行了研究和设计,主要包括数据手套研制和3D虚拟控制软件设计;在执行端对机械臂运动学以及机械臂的控制系统进行了研究和设计,主要包括机械臂Linux控制设备的研制和嵌入式控制软件的设计;在服务器端研究了SSH在超远距里数据传输中的应用。在数据手套的设计中主要对MPU6050惯性传感器的数据采集和数据处理进行了研究和设计,利用MATLAB仿真和实验找到了一种对MPU6050数据处理的综合滤波器,得到了可使用的控制数据,实现了惯性导航和动作捕捉,并对其硬件电路进行了设计。将无线网络通信技术与数据手套相结合,定义了数据传输格式,实现了数据的无线网络传输。利用Pro/E、3ds ...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
unimate机械臂Figure1-1unimatemanipulator
远程操作Figure1-2remoteoperation
虚拟控制机械手的关键技术研究6一个团队在1994年研发了一款遥操作工业机器人，远程操作是通过基于HTTP协议的浏览器来实现的。威廉姆斯学院的PumaPaint项目在1998年取得重大进展，操作人员可以利用互联网远程操作PumaPaint来进行画图，而且还设置了视频回传，对操作动作进行实时显示。维尔茨堡大学的一个团队在2013年的时候优化了学校的机器人遥操作系统，研发了用于远程教学的机器人系统。在教学中，学生可以通过遥操作设备控制一个真实的机器人，提升了教学质量。YoshitakaMatsuda几个人在2016年研发出一个远程机械臂，他们在机械臂上部署了位置传感器和摄像装置，这个系统可以通过像素特征来测量距离。科希策技术大学的PeterPapcun与IvetaZolotova等人在2016年利用移动终端对远程机器人的实现了控制，在控制信号的传输中采用了移动设备自带的WiFi和蓝牙，并且远程机器人自带了一个摄像头可以采集视频信号并实时回传。远程控制技术在军事上的应用也非常广泛，比如说无人机，无人机种类很多比如图1-4“全球鹰”还有图1-3我国的“翼龙2”都是远程控在军事上的应用。图1-3翼龙2Figure1-3pterosaur2图1-4全球鹰Figure1-4GlobalHawk1.3.3虚拟现实技术发展概述虚拟现实概念很早就出现了，它的的发展过程包括四个关键阶段：
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实技术在汽轮机行业的应用[J]. 俞胤杰,陈可轩,张程,马思亮. 机电信息. 2019(15)
[2]重塑体验:扩展现实（XR）技术及其教育应用展望——兼论“教育与新技术融合”的走向[J]. 褚乐阳,陈卫东,谭悦,郑思思. 远程教育杂志. 2019(01)
[3]虚拟现实（VR）技术在院前急救的应用前景[J]. 曹悦. 电子技术与软件工程. 2018(18)
[4]3D虚拟现实技术在商业活动策划中的应用研究[J]. 张佃文,李司敏,赵文正. 中国新通信. 2018(14)
[5]基于陀螺仪控制的无线智能小车设计[J]. 曹丙花,刘梦溪,陈月荣,赵亚威,李冰清. 电气电子教学学报. 2018(03)
[6]遥控两轴云台小车控制系统硬件设计[J]. 任洋,尹宇芳,崔州平,陈应松,张慧洁. 成都工业学院学报. 2018(01)
[7]基于嵌入式的智能手势识别器的设计[J]. 宋耀华,王梅霞. 科技资讯. 2017(30)
[8]基于D-H法的挤奶机器人机械臂运动学分析[J]. 刘俊杰,杨圣虎,蔡晓华,吴泽全. 农业科技与装备. 2015(10)
[9]浅析几种三维模型格式导入Unity3D的途径[J]. 李春燕,刘少华. 中国新技术新产品. 2016(05)
[10]浅谈计算机网络服务器日常安全与维护[J]. 郑宇. 黑龙江科技信息. 2016(06)
硕士论文
[1]虚拟实在的实在论与反实在论争论的哲学反思[D]. 王安.东北财经大学 2018
[2]机械手自适应模糊控制方法研究[D]. 安铃芝.西南石油大学 2017
[3]基于云服务器的软件发布平台的设计与实现[D]. 孟令长.湖南大学 2017
[4]基于ARM的无线荧光信号检测系统的设计与实现[D]. 张增浩.华中科技大学 2016
[5]基于前臂运动的体感控制系统设计[D]. 崔鹏.燕山大学 2016
[6]基于增强现实技术的移动机器人遥操作系统关键技术研究[D]. 李国梁.山东大学 2015
[7]脑机接口技术下仿生手的结构建模及分析[D]. 李素蕊.新乡医学院 2015
[8]基于混合驱动多关节机械臂的控制研究[D]. 邱东苑.上海交通大学 2014
[9]虚拟人运动编辑与合成技术研究[D]. 李佳.南京理工大学 2011
[10]高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究[D]. 熊小辉.重庆交通大学 2010
本文编号：3561538
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
unimate机械臂Figure1-1unimatemanipulator
远程操作Figure1-2remoteoperation
虚拟控制机械手的关键技术研究6一个团队在1994年研发了一款遥操作工业机器人，远程操作是通过基于HTTP协议的浏览器来实现的。威廉姆斯学院的PumaPaint项目在1998年取得重大进展，操作人员可以利用互联网远程操作PumaPaint来进行画图，而且还设置了视频回传，对操作动作进行实时显示。维尔茨堡大学的一个团队在2013年的时候优化了学校的机器人遥操作系统，研发了用于远程教学的机器人系统。在教学中，学生可以通过遥操作设备控制一个真实的机器人，提升了教学质量。YoshitakaMatsuda几个人在2016年研发出一个远程机械臂，他们在机械臂上部署了位置传感器和摄像装置，这个系统可以通过像素特征来测量距离。科希策技术大学的PeterPapcun与IvetaZolotova等人在2016年利用移动终端对远程机器人的实现了控制，在控制信号的传输中采用了移动设备自带的WiFi和蓝牙，并且远程机器人自带了一个摄像头可以采集视频信号并实时回传。远程控制技术在军事上的应用也非常广泛，比如说无人机，无人机种类很多比如图1-4“全球鹰”还有图1-3我国的“翼龙2”都是远程控在军事上的应用。图1-3翼龙2Figure1-3pterosaur2图1-4全球鹰Figure1-4GlobalHawk1.3.3虚拟现实技术发展概述虚拟现实概念很早就出现了，它的的发展过程包括四个关键阶段：
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实技术在汽轮机行业的应用[J]. 俞胤杰,陈可轩,张程,马思亮. 机电信息. 2019(15)
[2]重塑体验:扩展现实（XR）技术及其教育应用展望——兼论“教育与新技术融合”的走向[J]. 褚乐阳,陈卫东,谭悦,郑思思. 远程教育杂志. 2019(01)
[3]虚拟现实（VR）技术在院前急救的应用前景[J]. 曹悦. 电子技术与软件工程. 2018(18)
[4]3D虚拟现实技术在商业活动策划中的应用研究[J]. 张佃文,李司敏,赵文正. 中国新通信. 2018(14)
[5]基于陀螺仪控制的无线智能小车设计[J]. 曹丙花,刘梦溪,陈月荣,赵亚威,李冰清. 电气电子教学学报. 2018(03)
[6]遥控两轴云台小车控制系统硬件设计[J]. 任洋,尹宇芳,崔州平,陈应松,张慧洁. 成都工业学院学报. 2018(01)
[7]基于嵌入式的智能手势识别器的设计[J]. 宋耀华,王梅霞. 科技资讯. 2017(30)
[8]基于D-H法的挤奶机器人机械臂运动学分析[J]. 刘俊杰,杨圣虎,蔡晓华,吴泽全. 农业科技与装备. 2015(10)
[9]浅析几种三维模型格式导入Unity3D的途径[J]. 李春燕,刘少华. 中国新技术新产品. 2016(05)
[10]浅谈计算机网络服务器日常安全与维护[J]. 郑宇. 黑龙江科技信息. 2016(06)
硕士论文
[1]虚拟实在的实在论与反实在论争论的哲学反思[D]. 王安.东北财经大学 2018
[2]机械手自适应模糊控制方法研究[D]. 安铃芝.西南石油大学 2017
[3]基于云服务器的软件发布平台的设计与实现[D]. 孟令长.湖南大学 2017
[4]基于ARM的无线荧光信号检测系统的设计与实现[D]. 张增浩.华中科技大学 2016
[5]基于前臂运动的体感控制系统设计[D]. 崔鹏.燕山大学 2016
[6]基于增强现实技术的移动机器人遥操作系统关键技术研究[D]. 李国梁.山东大学 2015
[7]脑机接口技术下仿生手的结构建模及分析[D]. 李素蕊.新乡医学院 2015
[8]基于混合驱动多关节机械臂的控制研究[D]. 邱东苑.上海交通大学 2014
[9]虚拟人运动编辑与合成技术研究[D]. 李佳.南京理工大学 2011
[10]高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究[D]. 熊小辉.重庆交通大学 2010
本文编号：3561538
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