基于VR的遙操作工程機(jī)器人系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 10:56
遙操作工程機(jī)器人系統(tǒng)借助于人的智能和經(jīng)驗(yàn)來完成復(fù)雜環(huán)境下的遠(yuǎn)程作業(yè)任務(wù),通過視覺、力覺、運(yùn)動(dòng)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(jī)器人的遠(yuǎn)程作業(yè)任務(wù),本文設(shè)計(jì)并研究一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)的遙操作工程機(jī)器人系統(tǒng),采用主從遙操作方式,在主端建立虛擬工程機(jī)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(yuǎn)端工程機(jī)器人進(jìn)行控制。系統(tǒng)工作時(shí),雙目視覺定位系統(tǒng)采集目標(biāo)物特征點(diǎn)的坐標(biāo)信息并反饋給虛擬工程機(jī)器人系統(tǒng),通過三維重建技術(shù)更新虛擬工程機(jī)器人系統(tǒng)中目標(biāo)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(yuǎn)端工程機(jī)器人抓手上安裝的力傳感器采集機(jī)械抓手與目標(biāo)物的作用力,經(jīng)過相應(yīng)的力反饋控制算法計(jì)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(jī)器人的實(shí)際任務(wù)出發(fā),完成了基于VR的遙操作工程機(jī)器人系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。搭建了組成該系統(tǒng)的工程機(jī)器人子系統(tǒng)、雙目視覺定位子系統(tǒng)、力反饋?zhàn)酉到y(tǒng)的硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了虛擬工程機(jī)器人子系統(tǒng)和運(yùn)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(jī)器人快速、準(zhǔn)確作...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
仿人機(jī)械臂外骨骼
圖 1-1 仿人機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人[16]。如泥石流、現(xiàn)進(jìn)行場救災(zāi)人員造成傷害作業(yè)。因此,各個(gè)國家都在改進(jìn)研究。遙操作工程機(jī)器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)延預(yù)測的遙操作機(jī)器人預(yù)測顯示方法[J]. 魏青,崔龍. 機(jī)器人. 2017(03)
[2]雙目立體視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定[J]. 楊景豪,劉巍,劉陽,王福吉,賈振元. 光學(xué)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(jī)交互力覺臨場感遙操作機(jī)器人技術(shù)研究[J]. 宋愛國. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(23)
[5]基于運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的雙目視覺三維重建系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王欣,袁坤,于曉,章明朝. 光學(xué)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(xué):信息科學(xué). 2014(04)
[7]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]基于Opengl和SolidWorks的遙操作工程機(jī)器人建模與仿真[J]. 黃志鋒,李笑,秦輝明. 機(jī)械設(shè)計(jì)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(12)
[10]核電站機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 徐文福,毛志剛. 機(jī)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(xué)技術(shù)大學(xué) 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(xué) 2018
[2]基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示方法研究[D]. 陳金濤.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的水下機(jī)械手力覺臨場感技術(shù)研究[D]. 王春絮.河北工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:2927744
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
仿人機(jī)械臂外骨骼
圖 1-1 仿人機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人[16]。如泥石流、現(xiàn)進(jìn)行場救災(zāi)人員造成傷害作業(yè)。因此,各個(gè)國家都在改進(jìn)研究。遙操作工程機(jī)器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于時(shí)延預(yù)測的遙操作機(jī)器人預(yù)測顯示方法[J]. 魏青,崔龍. 機(jī)器人. 2017(03)
[2]雙目立體視覺測量系統(tǒng)的標(biāo)定[J]. 楊景豪,劉巍,劉陽,王福吉,賈振元. 光學(xué)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(jī)交互力覺臨場感遙操作機(jī)器人技術(shù)研究[J]. 宋愛國. 科技導(dǎo)報(bào). 2015(23)
[5]基于運(yùn)動(dòng)恢復(fù)的雙目視覺三維重建系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王欣,袁坤,于曉,章明朝. 光學(xué)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(xué):信息科學(xué). 2014(04)
[7]機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 譚民,王碩. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]基于Opengl和SolidWorks的遙操作工程機(jī)器人建模與仿真[J]. 黃志鋒,李笑,秦輝明. 機(jī)械設(shè)計(jì)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(12)
[10]核電站機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 徐文福,毛志剛. 機(jī)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(xué)技術(shù)大學(xué) 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(xué) 2018
[2]基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示方法研究[D]. 陳金濤.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于虛擬現(xiàn)實(shí)的水下機(jī)械手力覺臨場感技術(shù)研究[D]. 王春絮.河北工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:2927744
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