基于VR的遙操作工程機器人系統(tǒng)研究
發(fā)布時間：2020-12-20 10:56
遙操作工程機器人系統(tǒng)借助于人的智能和經(jīng)驗來完成復(fù)雜環(huán)境下的遠程作業(yè)任務(wù),通過視覺、力覺、運動覺等臨場感提示技術(shù)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性。為了使操作者能夠直觀、高效地完成遙操作工程機器人的遠程作業(yè)任務(wù),本文設(shè)計并研究一種基于虛擬現(xiàn)實(VR)的遙操作工程機器人系統(tǒng),采用主從遙操作方式,在主端建立虛擬工程機器人系統(tǒng)為操作者提供視覺和力覺臨場感,使用力反饋手柄對遠端工程機器人進行控制。系統(tǒng)工作時,雙目視覺定位系統(tǒng)采集目標物特征點的坐標信息并反饋給虛擬工程機器人系統(tǒng),通過三維重建技術(shù)更新虛擬工程機器人系統(tǒng)中目標物及作業(yè)環(huán)境的姿態(tài),以此作為系統(tǒng)的視覺反饋。遠端工程機器人抓手上安裝的力傳感器采集機械抓手與目標物的作用力,經(jīng)過相應(yīng)的力反饋控制算法計算得到反饋力,通過力反饋手柄反饋給操作者,作為系統(tǒng)的力覺反饋。具體工作內(nèi)容如下:首先,從遙操作工程機器人的實際任務(wù)出發(fā),完成了基于VR的遙操作工程機器人系統(tǒng)的整體設(shè)計。搭建了組成該系統(tǒng)的工程機器人子系統(tǒng)、雙目視覺定位子系統(tǒng)、力反饋子系統(tǒng)的硬件平臺,設(shè)計了虛擬工程機器人子系統(tǒng)和運行管理子系統(tǒng)。然后,針對傳統(tǒng)雙目視覺定位方法難以滿足遙操作工程機器人快速、準確作...
【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
仿人機械臂外骨骼
圖 1-1 仿人機械臂外骨骼Fig. 1-1 Humanoid Robotic Arm Exoskeleton011 年美國宇航局（NASA）與通用汽車公司聯(lián)合研制了如圖 1-2 aut2 仿人形靈巧機器人[13,14]，能夠最大程度地輔助宇航員完成空間作業(yè)利用虛擬頭盔、視覺追蹤器和數(shù)據(jù)手套等設(shè)備通過遙操作的方式來完的空間作業(yè)任務(wù)。
圖 1-3 Da Vinci 機械臂手術(shù)系統(tǒng)1-3 Da Vinci Robotic Arm Surgery 理重建等工作中為了減少人類工程機器人[16]。如泥石流、現(xiàn)進行場救災(zāi)人員造成傷害作業(yè)。因此，各個國家都在改進研究。遙操作工程機器
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于時延預(yù)測的遙操作機器人預(yù)測顯示方法[J]. 魏青,崔龍. 機器人. 2017(03)
[2]雙目立體視覺測量系統(tǒng)的標定[J]. 楊景豪,劉巍,劉陽,王福吉,賈振元. 光學精密工程. 2016(02)
[3]基于環(huán)境建模與修正的視覺/力覺輔助遙操作系統(tǒng)[J]. 徐效農(nóng),宋愛國,朱澄澄,倪得晶. 載人航天. 2016(01)
[4]人機交互力覺臨場感遙操作機器人技術(shù)研究[J]. 宋愛國. 科技導(dǎo)報. 2015(23)
[5]基于運動恢復(fù)的雙目視覺三維重建系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王欣,袁坤,于曉,章明朝. 光學精密工程. 2014(05)
[6]嫦娥三號“玉兔號”巡視器遙操作中的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 吳偉仁,周建亮,王保豐,劉傳凱. 中國科學:信息科學. 2014(04)
[7]機器人技術(shù)研究進展[J]. 譚民,王碩. 自動化學報. 2013(07)
[8]基于Opengl和SolidWorks的遙操作工程機器人建模與仿真[J]. 黃志鋒,李笑,秦輝明. 機械設(shè)計與制造. 2012(12)
[9]融合視覺的柔性虛擬夾具輔助遙操作研究[J]. 蔣再男,劉宇,劉宏. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(12)
[10]核電站機器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 徐文福,毛志剛. 機器人. 2011(06)
博士論文
[1]立體匹配算法的研究和應(yīng)用[D]. 池凌鴻.中國科學技術(shù)大學 2011
碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的遙操作/自主操作控制系統(tǒng)研究[D]. 郭彥澤.廣東工業(yè)大學 2018
[2]基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機器人運動提示方法研究[D]. 陳金濤.廣東工業(yè)大學 2016
[3]基于虛擬現(xiàn)實的水下機械手力覺臨場感技術(shù)研究[D]. 王春絮.河北工業(yè)大學 2014
本文編號：2927744
【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
仿人機械臂外骨骼
圖 1-1 仿人機械臂外骨骼Fig. 1-1 Humanoid Robotic Arm Exoskeleton011 年美國宇航局（NASA）與通用汽車公司聯(lián)合研制了如圖 1-2 aut2 仿人形靈巧機器人[13,14]，能夠最大程度地輔助宇航員完成空間作業(yè)利用虛擬頭盔、視覺追蹤器和數(shù)據(jù)手套等設(shè)備通過遙操作的方式來完的空間作業(yè)任務(wù)。
圖 1-3 Da Vinci 機械臂手術(shù)系統(tǒng)1-3 Da Vinci Robotic Arm Surgery 理重建等工作中為了減少人類工程機器人[16]。如泥石流、現(xiàn)進行場救災(zāi)人員造成傷害作業(yè)。因此，各個國家都在改進研究。遙操作工程機器
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于時延預(yù)測的遙操作機器人預(yù)測顯示方法[J]. 魏青,崔龍. 機器人. 2017(03)
[2]雙目立體視覺測量系統(tǒng)的標定[J]. 楊景豪,劉巍,劉陽,王福吉,賈振元. 光學精密工程. 2016(02)
[3]基于環(huán)境建模與修正的視覺/力覺輔助遙操作系統(tǒng)[J]. 徐效農(nóng),宋愛國,朱澄澄,倪得晶. 載人航天. 2016(01)
[4]人機交互力覺臨場感遙操作機器人技術(shù)研究[J]. 宋愛國. 科技導(dǎo)報. 2015(23)
[5]基于運動恢復(fù)的雙目視覺三維重建系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王欣,袁坤,于曉,章明朝. 光學精密工程. 2014(05)
[6]嫦娥三號“玉兔號”巡視器遙操作中的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 吳偉仁,周建亮,王保豐,劉傳凱. 中國科學:信息科學. 2014(04)
[7]機器人技術(shù)研究進展[J]. 譚民,王碩. 自動化學報. 2013(07)
[8]基于Opengl和SolidWorks的遙操作工程機器人建模與仿真[J]. 黃志鋒,李笑,秦輝明. 機械設(shè)計與制造. 2012(12)
[9]融合視覺的柔性虛擬夾具輔助遙操作研究[J]. 蔣再男,劉宇,劉宏. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(12)
[10]核電站機器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 徐文福,毛志剛. 機器人. 2011(06)
博士論文
[1]立體匹配算法的研究和應(yīng)用[D]. 池凌鴻.中國科學技術(shù)大學 2011
碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的遙操作/自主操作控制系統(tǒng)研究[D]. 郭彥澤.廣東工業(yè)大學 2018
[2]基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機器人運動提示方法研究[D]. 陳金濤.廣東工業(yè)大學 2016
[3]基于虛擬現(xiàn)實的水下機械手力覺臨場感技術(shù)研究[D]. 王春絮.河北工業(yè)大學 2014
本文編號：2927744
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