近幾年來(lái)人工智能相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展,但是能夠自主感知、自主決策、自主規(guī)劃、并自主執(zhí)行任務(wù)的全自主智能機(jī)器人仍然是人類科技發(fā)展需要努力的方向。面對(duì)很多人不易到達(dá)的危險(xiǎn)環(huán)境,比如太空、深水環(huán)境、核輻射環(huán)境等,利用機(jī)器人代替人進(jìn)行任務(wù)作業(yè)是很好的選擇,在避免人受到危險(xiǎn)環(huán)境的威脅的同時(shí),還能提高作業(yè)效率。目前遙操作機(jī)器人技術(shù)是解決此類危險(xiǎn)環(huán)境的作業(yè)任務(wù)的主要手段。人不易到達(dá)的危險(xiǎn)環(huán)境很多時(shí)候都是未知環(huán)境,空間未知環(huán)境下遙操作技術(shù)的關(guān)鍵一般在于大時(shí)延問題和環(huán)境未知性問題�；陬A(yù)測(cè)模型的遙操作技術(shù)對(duì)大時(shí)延具有很好的魯棒性和透明性,一直備受關(guān)注。本文針對(duì)空間遙操作中基于實(shí)時(shí)重建模型的預(yù)測(cè)顯示遙操作技術(shù)進(jìn)行研究,同時(shí)解決大時(shí)延問題和環(huán)境未知性問題。主要的工作內(nèi)容如下:首先,研究了從端環(huán)境實(shí)時(shí)三維重構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)。使用KinectFusion三維重構(gòu)算法完成對(duì)未知環(huán)境的重構(gòu)。通過(guò)三維重構(gòu)將從端環(huán)境結(jié)構(gòu)化,獲得了機(jī)械臂基座的空間位置信息。在主端將虛擬機(jī)械臂注冊(cè)疊加到視頻畫面中與三維重構(gòu)模型一起形成了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視覺預(yù)測(cè)顯示。實(shí)時(shí)三維重構(gòu)結(jié)果也為后續(xù)的力覺預(yù)測(cè)顯示奠定了基礎(chǔ)。其次,針對(duì)目前未知環(huán)境下基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１行星表面探測(cè)場(chǎng)景?

．．．?，??圖１－１行星表面探測(cè)場(chǎng)景?圖１－２空間站艙外維修場(chǎng)景??除了上述兩大關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)之外，主端操作員與遙操作系統(tǒng)的人機(jī)交互過(guò)??程也影響著操作任務(wù)的效率、精確性和安全性�？臻g遙操作系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多??模塊系統(tǒng)，涉及到人與本地控制系統(tǒng)的交互，空間機(jī)器人與從端環(huán)境的交互，主??從端的通信等。整個(gè)系統(tǒng)主要包括５個(gè)模塊，如圖１－３所示，分別是操作者，地??面控制系統(tǒng)，通訊環(huán)節(jié)，空間機(jī)器人，從端環(huán)境；其中Ｆ和Ｂ過(guò)程分別表示操??作員與本地控制系統(tǒng)交互中，操作者到本地控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流動(dòng)和本地控制系統(tǒng)??反饋到操作員的數(shù)據(jù)流動(dòng)。Ｆ過(guò)程中操作員將各種指令數(shù)據(jù)發(fā)送給地面控制系統(tǒng)，??Ｂ過(guò)程中操作員從地面控制系統(tǒng)獲取從端機(jī)器人的視覺、觸覺、狀態(tài)等信息。目??前在各種空間機(jī)器人遙操作系統(tǒng)中，從操作者到主端控制系統(tǒng)的交互設(shè)備主要是??同構(gòu)機(jī)械臂［７］

．．．?，??圖１－１行星表面探測(cè)場(chǎng)景?圖１－２空間站艙外維修場(chǎng)景??除了上述兩大關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)之外，主端操作員與遙操作系統(tǒng)的人機(jī)交互過(guò)??程也影響著操作任務(wù)的效率、精確性和安全性。空間遙操作系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多??模塊系統(tǒng)，涉及到人與本地控制系統(tǒng)的交互，空間機(jī)器人與從端環(huán)境的交互，主??從端的通信等。整個(gè)系統(tǒng)主要包括５個(gè)模塊，如圖１－３所示，分別是操作者，地??面控制系統(tǒng)，通訊環(huán)節(jié)，空間機(jī)器人，從端環(huán)境；其中Ｆ和Ｂ過(guò)程分別表示操??作員與本地控制系統(tǒng)交互中，操作者到本地控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流動(dòng)和本地控制系統(tǒng)??反饋到操作員的數(shù)據(jù)流動(dòng)。Ｆ過(guò)程中操作員將各種指令數(shù)據(jù)發(fā)送給地面控制系統(tǒng)，??Ｂ過(guò)程中操作員從地面控制系統(tǒng)獲取從端機(jī)器人的視覺、觸覺、狀態(tài)等信息。目??前在各種空間機(jī)器人遙操作系統(tǒng)中，從操作者到主端控制系統(tǒng)的交互設(shè)備主要是??同構(gòu)機(jī)械臂［７］

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大時(shí)延環(huán)境下空間機(jī)器人的可靠遙操作策略[J]. 李文皓,張珩,馬歡,肖歆昕.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]基于在線重建的遙操作預(yù)測(cè)顯示系統(tǒng)[J]. 胡歡,孫漢旭,賈慶軒.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]空間機(jī)器人遙操作關(guān)鍵技術(shù)綜述與展望[J]. 張濤,陳章,王學(xué)謙,梁斌.  空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2014(06)
[4]遙操作系統(tǒng)中預(yù)測(cè)顯示技術(shù)研究[J]. 孫漢旭,胡歡,賈慶軒,高欣.  宇航學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(12)
[6]靈境遙操作技術(shù)及其發(fā)展[J]. 趙猛,張珩,陳靖波.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(14)

碩士論文
[1]三維場(chǎng)景實(shí)時(shí)重建技術(shù)在遙操作機(jī)器人上的實(shí)現(xiàn)[D]. 梁峰.西南科技大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3622420