本文關(guān)鍵詞：重載冗余機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)分析及路徑規(guī)劃，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《上海交通大學(xué)》 2014年

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的托卡馬克柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂遙操作系統(tǒng)研究

蘇興  

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)所面臨的能源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻�？煽氐暮司圩兎磻�(yīng)作為一種較清潔的能源越來(lái)越備受人們關(guān)注，而可控核聚變反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的重要前提條件之一便是對(duì)其核反應(yīng)堆進(jìn)行有效的維護(hù)。 由于核反應(yīng)堆腔體內(nèi)部高溫高輻射以及高真空的特征，其維護(hù)工作無(wú)法由人類(lèi)直接進(jìn)行，，因此遙操作技術(shù)在其日常維護(hù)中是必不可少的。由于核反應(yīng)堆腔體的密閉性，且其內(nèi)部無(wú)法任意安裝監(jiān)控相機(jī)，因此若用傳統(tǒng)的遙操作系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，則遙操作過(guò)程中，操作人員無(wú)法直接地獲取維護(hù)裝置的姿態(tài)信息及其與腔體的相對(duì)位置信息，操作困難，效率低下，且最重要的是操作過(guò)程中很難避免維護(hù)裝置與腔體發(fā)生碰撞而造成腔內(nèi)環(huán)境污染和損壞。因此如何提供有效的視覺(jué)反饋信息，對(duì)提高核反應(yīng)堆遙操作維護(hù)系統(tǒng)的效率和安全性具有重要意義。 本文針對(duì)托卡馬克柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂維護(hù)裝置，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的托卡馬克柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂遙操作系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)托卡馬克腔體進(jìn)行三維重構(gòu)顯示，并通過(guò)對(duì)柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和柔性建模，在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)仿真。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，遙操作人員可以實(shí)時(shí)地、任意視角地和立體地對(duì)機(jī)械臂的位姿狀態(tài)進(jìn)行觀察，極大地減輕了遙操作人員的操作負(fù)擔(dān)，改善體驗(yàn)性，提高了遙操作系統(tǒng)的效率和安全性。 本文的研究?jī)?nèi)容概述如下： 1.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遙操作系統(tǒng)，該遙操作系統(tǒng)具有在線和離線兩種工作狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)際任務(wù)需求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的遙操作模式。 2.在建立機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)模型后，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的仿真和控制，針對(duì)機(jī)械臂大跨度運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生柔性變形的問(wèn)題，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行了柔性動(dòng)力學(xué)建模。 3.針對(duì)柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂遙操作過(guò)程中與托卡馬克腔體的不可碰撞性要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械臂和腔體間最短距離的實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示�；诿骺煞蛩够偷母拍睿治隽藘蓡渭冃瓮贵w間的最短距離，并通過(guò)迭代可以得出兩任意形狀凸體間的最短距離。 4.為提高人機(jī)交互系統(tǒng)的沉浸性和體驗(yàn)性，在人機(jī)交互系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了基于主動(dòng)快門(mén)式立體顯示方法的三維場(chǎng)景立體顯示，并實(shí)現(xiàn)了基于三維鼠標(biāo)的三維場(chǎng)景控制功能。 5.根據(jù)真實(shí)圖像信息并結(jié)合機(jī)械臂的位置反饋信息，通過(guò)圖形圖像疊加技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將虛擬環(huán)境中腔體第一壁信息更新為真實(shí)圖像信息的功能，便于后期觀察檢測(cè)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TL631.24;TP241
【目錄】：

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【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李淼;李霄棟;王爽;王一;;Dark Energy[J];Communications in Theoretical Physics;2011年09期

2 李輝;張益;;Thermodynamical Aspects of Modified Holographic Dark Energy Model[J];Communications in Theoretical Physics;2014年07期

3 王爽;王永貞;張?chǎng)?;Effects of a Time-Varying Color-Luminosity Parameter β on the Cosmological Constraints of Modified Gravity Models[J];Communications in Theoretical Physics;2014年12期

4 馬向東,周俊初;曲霉淀粉酶基因與轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究進(jìn)展[J];菌物系統(tǒng);2002年02期

5 WU Juan;LI ZhengXiang;WU PuXun;YU HongWei;;Constrains on f(T) gravity with the strong gravitational lensing data[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2014年05期

6 周挽平;;額外維空間中的三維球引力場(chǎng)[J];綿陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào);2014年02期

7 Ma Li;Rong Weibin;Sun Lining;;Multi-sensor control for precise assembly of optical components[J];Chinese Journal of Aeronautics;2014年03期

8 WANG Shuang;GENG JiaJia;HU YiLiang;ZHANG Xin;;Revisit of constraints on holographic dark energy:SNLS3 dataset with the effects of time-varying β and different light-curve fitters[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2015年01期

9 屈云飛;陳衛(wèi)東;;面向托卡馬克第一壁檢測(cè)的機(jī)械臂實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];化工自動(dòng)化及儀表;2014年12期

10 何強(qiáng);曹其新;高雪官;王鵬飛;;面向托卡馬克腔遠(yuǎn)程維護(hù)的機(jī)械臂設(shè)計(jì)與分析[J];機(jī)電一體化;2013年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蘇興;盧俊國(guó);;EAST遙操作柔性?xún)?nèi)窺機(jī)械臂三維虛擬仿真系統(tǒng)研究[A];第26屆中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王鈺婷;暗能量的擾動(dòng)和積分的Sachs-Wolfe效應(yīng)[D];大連理工大學(xué);2013年

2 章新友;一般n階特征量泛函及變分和f(R)引力理論及相關(guān)應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

3 趙月月;廣義f(R)引力及其它修正引力相關(guān)問(wèn)題的理論研究[D];遼寧師范大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉倜;多拷貝策略構(gòu)建瑞氏木霉外源基因系列表達(dá)載體[D];山東大學(xué);2005年

2 李昆;黑曲霉糖化酶基因啟動(dòng)子功能鑒定及菌株遺傳改良[D];江南大學(xué);2008年

3 祁景釗;暗能量模型的甄別與動(dòng)力學(xué)研究[D];河北大學(xué);2013年

4 翟永佳;f（R）引力中黑洞的擬正則模[D];上海師范大學(xué);2013年

5 李健;關(guān)于五維時(shí)空中f(R)引力模型的研究[D];遼寧師范大學(xué);2012年

6 張開(kāi)源;膜宇宙中的暴脹吸引子[D];寧波大學(xué);2013年

7 林建忙;利用觀測(cè)數(shù)據(jù)研究宇宙的加速膨脹[D];寧波大學(xué);2013年

8 李君山;基于吊絲懸架的地面微重力補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

9 李占京;激光陀螺抖動(dòng)輪自動(dòng)裝配系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

10 張莉;重載冗余機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)分析及路徑規(guī)劃[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 寧柯軍;楊汝清;;基于多智能體的機(jī)械臂嵌入式系統(tǒng)控制[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年12期

2 么學(xué)賓,趙京,張雷,張凱亮;空間4R機(jī)械臂容錯(cuò)空間的分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2005年02期

3 趙京;么學(xué)賓;張凱亮;張雷;;冗余度機(jī)械臂協(xié)調(diào)容錯(cuò)操作中的關(guān)節(jié)速度突變[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年01期

4 張尚煒;李世其;;基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的機(jī)械臂避碰研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2007年08期

5 王家駒;王路;洪在地;;漂浮基空間機(jī)械臂模糊控制仿真[J];機(jī)械與電子;2007年11期

6 趙京;張凱亮;馮登殿;;冗余度機(jī)械臂容錯(cuò)操作中關(guān)節(jié)速度突變[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年11期

7 吳炳暉;鄧宗全;陶建國(guó);;空間機(jī)械臂約束模態(tài)分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2008年03期

8 孫繁新;楊洋;李大寨;樂(lè)愛(ài)兵;;空間機(jī)械臂模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)電工程;2009年12期

9 丁淵明;王宣銀;;串聯(lián)機(jī)械臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年12期

10 胡雪平;時(shí)軍委;沈曉鵬;劉艷;;轉(zhuǎn)位機(jī)械臂捕獲初始條件分析[J];載人航天;2011年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王印超;賴(lài)小明;楊學(xué)寧;李建永;陳化智;陶建國(guó);;繩驅(qū)式表取采樣機(jī)械臂的設(shè)計(jì)研究[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2012年

2 張繼輝;;助力機(jī)械臂在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用[A];第九屆河南省汽車(chē)工程技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

3 梁捷;陳力;;漂浮基空間機(jī)械臂姿態(tài)與末端抓手協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的模糊變結(jié)構(gòu)滑�？刂芠A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

4 黃登峰;陳力;;基于雙向映射神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的漂浮基空間機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)控制[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

5 陳瑞燕;梁輝;馮永;;用于深水水下設(shè)備下放安裝的多功能機(jī)械臂[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

6 朱華里;張芳;;電機(jī)控制下的一類(lèi)彈性機(jī)械臂系統(tǒng)的鎮(zhèn)定[A];1996年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1996年

7 劉慶杰;許向陽(yáng);戴亞平;;基于機(jī)械臂轉(zhuǎn)速的遠(yuǎn)程廣義最小方差控制[A];全國(guó)煉鋼連鑄過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

8 鄭樺;叢爽;魏子翔;;提高實(shí)際繪圖精度與速度的二自由度機(jī)械臂控制[A];2007年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2007年

9 劉達(dá);王田苗;張浩;;一種用于輔助外科手術(shù)的機(jī)械臂設(shè)計(jì)[A];第十二屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2000年

10 趙京;荊紅梅;;具有全局性能的冗余度機(jī)械臂容錯(cuò)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[A];第十三屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;[N];新華每日電訊;2008年

2 葛秋芳;[N];新華每日電訊;2008年

3 毛毛;[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2000年

4 ;[N];中國(guó)信息報(bào);2000年

5 王曉晨 潘晨;[N];中國(guó)航天報(bào);2012年

6 田兆運(yùn) 張曉祺;[N];新華每日電訊;2013年

7 通訊員 祁登峰 記者 付毅飛;[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

8 子虎;[N];北京科技報(bào);2004年

9 張雪松;[N];中國(guó)航天報(bào);2013年

10 ;[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張鵬;機(jī)械臂協(xié)調(diào)操作柔性負(fù)載系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制[D];吉林大學(xué);2010年

2 唐志國(guó);機(jī)械臂操作柔性負(fù)載系統(tǒng)分布參數(shù)建模與控制方法研究[D];吉林大學(xué);2011年

3 叢佩超;空間機(jī)械臂抓取目標(biāo)的碰撞前構(gòu)型規(guī)劃與控制問(wèn)題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

4 王琨;提高串聯(lián)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)精度的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

5 杜濱;全方位移動(dòng)機(jī)械臂協(xié)調(diào)規(guī)劃與控制[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

6 杜艷麗;可重構(gòu)機(jī)械臂分散控制及主動(dòng)容錯(cuò)控制方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

7 廖一寰;空間自由漂浮機(jī)械臂系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 石進(jìn)峰;空間機(jī)械臂熱控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

9 張奇;輕型機(jī)械臂系統(tǒng)及其基于無(wú)源性理論的柔順控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

10 劉洋;單馬達(dá)驅(qū)動(dòng)多關(guān)節(jié)機(jī)械臂的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉磊;機(jī)械臂操作柔性負(fù)載系統(tǒng)柔順控制方法研究[D];吉林大學(xué);2009年

2 陳戈軍;基于雙目立體視覺(jué)的機(jī)械臂手端定位方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 李娜;考慮關(guān)節(jié)非線性的機(jī)械臂抓取動(dòng)力學(xué)建模與分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 薛環(huán)振;運(yùn)用機(jī)械臂的計(jì)算機(jī)書(shū)法創(chuàng)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D];華東師范大學(xué);2011年

5 王海燕;二自由度檢修機(jī)械臂的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 蘇航;柔性空間機(jī)械臂建模與參數(shù)辨識(shí)研究[D];重慶大學(xué);2013年

7 覃海強(qiáng);機(jī)械臂力/位置混合控制方法研究[D];重慶大學(xué);2013年

8 宋春雨;仿人機(jī)械臂構(gòu)型綜合與臂姿規(guī)劃[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

9 徐梁;基于性能約束的空間機(jī)械臂軌跡跟蹤控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

10 毛志剛;撓性空間機(jī)械臂剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)與控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：重載冗余機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)分析及路徑規(guī)劃，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：200796