网络配线缠绕理论与配线机器人的研究
发布时间：2021-08-03 04:29
通信配线是实现用户与运营商提供的电信服务之间的重要物理连接,目前主要还是由人工完成。人工配线耗时耗力,对运营商来说成本非常的高昂。随着FTTH、IPTV等逐渐把光纤推向了用户,承载和传输速度更高的宽带业务,运营商更是希望通过自动光纤配线架——AODF（Automatic Optical Distribution Frame）来降低运维成本,同时向客户提供高级别可靠性服务和提供即时故障解决。市场上虽有一些AODF的产品,但因价格高而仅能在小范围内使用。目前通过机器人来实现自动配线的可以分为三大类:第一类是运用纵横制交换原理;第二类是机器人模拟人手,拔下连接器后将光纤从配线架密集的光纤中强行拉出;第三类是利用特定的防缠绕配线算法来规划机器人的配线路径。针对目前市场光纤自动配线的高成本,本文以实现低成本的网络自动配线机器人为研究对象,结合数学中的绳结理论与纺织行业织造的原理,探索防止配线架中光纤缠绕的配线算法,及与配线算法相匹配的配线机器人,并在配线架结构、配线机器人关键部件、机器人路径规划、配线仿真及实验等方面进行了研究,主要研究内容如下:首先,从人工光纤配线架中的光纤缠绕问题出发,运用数...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?ＮＴＴ的自动配线架方案??随着铜线慢慢地被光纤替代，研宄人员开始研究自动光纤配线架
ｘｎ的全光谱的光纤自动跳接方案（图ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于纵横??制交换机的原理。在配线端口面板的上下两面设置了两套互相垂直的驱动结构，上侧的??可以推动适配器移动一行中的任意一个端口，下侧的可以推动适配器插头移动一列中的??任意一个端口，这样可以实现ｎｘｎ的任意对接，且是光纤无缠绕、通信无阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人员在１９９２提供了改进型的方案（图ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐标机??械滑台来进行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可实施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??图１－３纵横制的全光谱自动光纤配线方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人员在１９９３年提出了一种通过机器人来实现自动配线的方案（图１－４）［３９］。??输入输出的光纤分别设置在配线端口矩阵面板垂直的两个棱上，在矩阵面板的交点上开??有凹槽，凹槽和光纤芯之间的角度设计成使得光线在凹槽壁处可以发生全反射。通过机??器人往凹槽内加与光纤等折射率的油或移除油来控制交叉互联。如果凹槽内充满了油，??则光信号直接通过交叉点传播，如果没有油，则通过凹槽壁处的全反射将光信号切换到??交叉的光纤处。这种添加或者去除介质的导光方式在使用场景上有很多限制，但是也给??后来做ＭＥＭＳ的研宄人员提供了一种新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?广??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??图１－４?ＮＴＴ的机器人光纤配线方案??纵横制的交叉互联方式虽然可以无缠绕无阻塞的
ｘｎ的全光谱的光纤自动跳接方案（图ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于纵横??制交换机的原理。在配线端口面板的上下两面设置了两套互相垂直的驱动结构，上侧的??可以推动适配器移动一行中的任意一个端口，下侧的可以推动适配器插头移动一列中的??任意一个端口，这样可以实现ｎｘｎ的任意对接，且是光纤无缠绕、通信无阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人员在１９９２提供了改进型的方案（图ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐标机??械滑台来进行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可实施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??图１－３纵横制的全光谱自动光纤配线方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人员在１９９３年提出了一种通过机器人来实现自动配线的方案（图１－４）［３９］。??输入输出的光纤分别设置在配线端口矩阵面板垂直的两个棱上，在矩阵面板的交点上开??有凹槽，凹槽和光纤芯之间的角度设计成使得光线在凹槽壁处可以发生全反射。通过机??器人往凹槽内加与光纤等折射率的油或移除油来控制交叉互联。如果凹槽内充满了油，??则光信号直接通过交叉点传播，如果没有油，则通过凹槽壁处的全反射将光信号切换到??交叉的光纤处。这种添加或者去除介质的导光方式在使用场景上有很多限制，但是也给??后来做ＭＥＭＳ的研宄人员提供了一种新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?广??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??图１－４?ＮＴＴ的机器人光纤配线方案??纵横制的交叉互联方式虽然可以无缠绕无阻塞的
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能光配线网络技术的研究[J]. 尹志威,朱金荣,易峰,韩玖荣. 光通信研究. 2014(06)
[2]光纤到户技术的组网与设计[J]. 刘高忠,李战增. 智能建筑电气技术. 2013(03)
[3]城市光网的可靠性和灵活性发展理念探讨[J]. 王英明,徐虎. 现代传输. 2012(04)
[4]营造有序市场环境欧盟实践宽带接入竞争政策[J]. 王融. 通信世界. 2009(01)
[5]平衡重式叉车特殊货叉的设计[J]. 李文举,常永贵,林颖. 叉车技术. 2008(04)
[6]LLU政策对宽带市场的影响及发展趋势[J]. 张成良. 电信网技术. 2005(11)
[7]齿轮齿条直线差动行程增倍机构的设计与应用[J]. 程军红,梁睦,李铬,刘玲. 机械传动. 2005(04)
[8]堆垛机3层货叉直线差动机构的设计[J]. 梁睦. 起重运输机械. 2005(03)
[9]光跳线及其连接器件的发展趋势[J]. 刘伟. 电信建设. 2003(03)
[10]MX接续器——一种新的小型纵横接续装置[J]. 谭迎宾. 邮电技术资料. 1977(02)
博士论文
[1]空间大容差末端执行器及其软捕获策略研究[D]. 丰飞.哈尔滨工业大学 2013
[2]多指抓取的封闭性、最优规划与动态力分配研究[D]. 郑宇.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]机器人末端工具快换装置的设计及优化[D]. 李娜.山东大学 2017
[2]立体织机开口机构和纬纱系统的优化设计[D]. 闫红霞.东华大学 2015
[3]三维筒状织物的织造技术研究[D]. 杨婷婷.东华大学 2015
[4]一种网络配线机器人的误差及动力学研究[D]. 韩钊.北京邮电大学 2014
[5]一种新型更换装置的设计及其操作策略的研究[D]. 任利学.哈尔滨工业大学 2012
[6]空间可更换工具末端执行器的优化及其工具更换研究[D]. 李银鑫.哈尔滨工业大学 2012
[7]空间机器人末端工具更换装置的研究[D]. 刘奇坤.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3318933
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?ＮＴＴ的自动配线架方案??随着铜线慢慢地被光纤替代，研宄人员开始研究自动光纤配线架
ｘｎ的全光谱的光纤自动跳接方案（图ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于纵横??制交换机的原理。在配线端口面板的上下两面设置了两套互相垂直的驱动结构，上侧的??可以推动适配器移动一行中的任意一个端口，下侧的可以推动适配器插头移动一列中的??任意一个端口，这样可以实现ｎｘｎ的任意对接，且是光纤无缠绕、通信无阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人员在１９９２提供了改进型的方案（图ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐标机??械滑台来进行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可实施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??图１－３纵横制的全光谱自动光纤配线方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人员在１９９３年提出了一种通过机器人来实现自动配线的方案（图１－４）［３９］。??输入输出的光纤分别设置在配线端口矩阵面板垂直的两个棱上，在矩阵面板的交点上开??有凹槽，凹槽和光纤芯之间的角度设计成使得光线在凹槽壁处可以发生全反射。通过机??器人往凹槽内加与光纤等折射率的油或移除油来控制交叉互联。如果凹槽内充满了油，??则光信号直接通过交叉点传播，如果没有油，则通过凹槽壁处的全反射将光信号切换到??交叉的光纤处。这种添加或者去除介质的导光方式在使用场景上有很多限制，但是也给??后来做ＭＥＭＳ的研宄人员提供了一种新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?广??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??图１－４?ＮＴＴ的机器人光纤配线方案??纵横制的交叉互联方式虽然可以无缠绕无阻塞的
ｘｎ的全光谱的光纤自动跳接方案（图ｌ－３ａ）［３Ｔｌ，也是基于纵横??制交换机的原理。在配线端口面板的上下两面设置了两套互相垂直的驱动结构，上侧的??可以推动适配器移动一行中的任意一个端口，下侧的可以推动适配器插头移动一列中的??任意一个端口，这样可以实现ｎｘｎ的任意对接，且是光纤无缠绕、通信无阻塞的。日本??ＮＴＴ公司的研究人员在１９９２提供了改进型的方案（图ｌ－３ｂ）［３＼采用了?２套ＸＹ坐标机??械滑台来进行跳接，比ＧＴＥ的方案更具有可实施性。??參．??（ａ）?（ｂ）??图１－３纵横制的全光谱自动光纤配线方案??（ａ）ＧＴＥ的方案，（ｂ）ＮＴＴ的方案??ＮＴＴ的研究人员在１９９３年提出了一种通过机器人来实现自动配线的方案（图１－４）［３９］。??输入输出的光纤分别设置在配线端口矩阵面板垂直的两个棱上，在矩阵面板的交点上开??有凹槽，凹槽和光纤芯之间的角度设计成使得光线在凹槽壁处可以发生全反射。通过机??器人往凹槽内加与光纤等折射率的油或移除油来控制交叉互联。如果凹槽内充满了油，??则光信号直接通过交叉点传播，如果没有油，则通过凹槽壁处的全反射将光信号切换到??交叉的光纤处。这种添加或者去除介质的导光方式在使用场景上有很多限制，但是也给??后来做ＭＥＭＳ的研宄人员提供了一种新思路。??ＣＣＤ：?Ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ?广??ＰＢＳ：?Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ?Ｏｉｌ?ｓｕｐｐｌｙ／ｒｅｍｏｖａｌ?＾Ｊ??ＬＥ＿、??Ｍａｔｒｉｘ?ｂｏａｒｄ?Ｒｏｂｏｔ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??图１－４?ＮＴＴ的机器人光纤配线方案??纵横制的交叉互联方式虽然可以无缠绕无阻塞的
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能光配线网络技术的研究[J]. 尹志威,朱金荣,易峰,韩玖荣. 光通信研究. 2014(06)
[2]光纤到户技术的组网与设计[J]. 刘高忠,李战增. 智能建筑电气技术. 2013(03)
[3]城市光网的可靠性和灵活性发展理念探讨[J]. 王英明,徐虎. 现代传输. 2012(04)
[4]营造有序市场环境欧盟实践宽带接入竞争政策[J]. 王融. 通信世界. 2009(01)
[5]平衡重式叉车特殊货叉的设计[J]. 李文举,常永贵,林颖. 叉车技术. 2008(04)
[6]LLU政策对宽带市场的影响及发展趋势[J]. 张成良. 电信网技术. 2005(11)
[7]齿轮齿条直线差动行程增倍机构的设计与应用[J]. 程军红,梁睦,李铬,刘玲. 机械传动. 2005(04)
[8]堆垛机3层货叉直线差动机构的设计[J]. 梁睦. 起重运输机械. 2005(03)
[9]光跳线及其连接器件的发展趋势[J]. 刘伟. 电信建设. 2003(03)
[10]MX接续器——一种新的小型纵横接续装置[J]. 谭迎宾. 邮电技术资料. 1977(02)
博士论文
[1]空间大容差末端执行器及其软捕获策略研究[D]. 丰飞.哈尔滨工业大学 2013
[2]多指抓取的封闭性、最优规划与动态力分配研究[D]. 郑宇.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]机器人末端工具快换装置的设计及优化[D]. 李娜.山东大学 2017
[2]立体织机开口机构和纬纱系统的优化设计[D]. 闫红霞.东华大学 2015
[3]三维筒状织物的织造技术研究[D]. 杨婷婷.东华大学 2015
[4]一种网络配线机器人的误差及动力学研究[D]. 韩钊.北京邮电大学 2014
[5]一种新型更换装置的设计及其操作策略的研究[D]. 任利学.哈尔滨工业大学 2012
[6]空间可更换工具末端执行器的优化及其工具更换研究[D]. 李银鑫.哈尔滨工业大学 2012
[7]空间机器人末端工具更换装置的研究[D]. 刘奇坤.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3318933
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