本文關(guān)鍵詞：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，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為實(shí)現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遙操作工程機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)臨場感,設(shè)計(jì)了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)。給出了構(gòu)成該系統(tǒng)的三自由度運(yùn)動(dòng)提示平臺、液壓系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)和測控系統(tǒng)的組成及原理,并對運(yùn)動(dòng)提示方法、平臺運(yùn)動(dòng)學(xué)及其跟隨特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。由于無線網(wǎng)絡(luò)存在無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延且具有時(shí)變性,影響遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,本文采用模糊PID、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。本文主要工作如下：1.研究了遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示的實(shí)現(xiàn)方法,給出了運(yùn)動(dòng)提示平臺的工作原理,確定了運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的整體方案。2.設(shè)計(jì)了遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、模擬輸出卡型號的選擇及硬件接線。軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括服務(wù)器控制軟件和客戶端控制軟件的設(shè)計(jì)。3.提出了一種常規(guī)PID控制算法,利用服務(wù)器控制軟件和客戶端控制軟件對無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示平臺進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)模擬,并實(shí)驗(yàn)研究了遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示平臺的跟隨特性。4.為提高基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的控制精度,采用了模糊PID、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法對運(yùn)動(dòng)提示平臺進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,并實(shí)驗(yàn)研究了遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示平臺的跟隨特性。5.針對無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延具有時(shí)變性,影響遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)精度,采用一種廣域網(wǎng)模擬器模擬不同的無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延,并實(shí)驗(yàn)研究了系統(tǒng)在不同無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延下常規(guī)PID、模糊PID及模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制效果。研究結(jié)果表明：基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示平臺跟隨精度可滿足工程要求,采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法較常規(guī)PID和模糊PID控制算法具有更好的控制效果,提高了系統(tǒng)控制精度,對無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延具有更好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。研究結(jié)果可為無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有臨場感的遙操作工程機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)提供借鑒指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：工程機(jī)器人 遙操作 運(yùn)動(dòng)提示 無線網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 課題來源13
• 1.2 課題研究背景及意義13-15
• 1.2.1 研究背景13-14
• 1.2.2 研究意義14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析15-19
• 1.3.1 臨場感技術(shù)15
• 1.3.2 遠(yuǎn)程遙控技術(shù)15-16
• 1.3.3 基于無線網(wǎng)絡(luò)的遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示方法研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-35
• 2.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)21-22
• 2.2 運(yùn)動(dòng)提示平臺22-23
• 2.3 液壓系統(tǒng)23-24
• 2.4 無線通信系統(tǒng)24-31
• 2.4.1 無線通信系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)24-30
• 2.4.2 無線通信系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30-31
• 2.5 測控系統(tǒng)31-34
• 2.5.1 加速度傳感器選型32-33
• 2.5.2 位移傳感器選型33
• 2.5.3 采集/輸出卡選型33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示方法實(shí)現(xiàn)35-53
• 3.1 TOCR三自由度運(yùn)動(dòng)提示35
• 3.2 運(yùn)動(dòng)信號檢測與傾角解算35-38
• 3.3 平臺運(yùn)動(dòng)學(xué)建模38-43
• 3.3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解38-42
• 3.3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解42-43
• 3.4 控制器設(shè)計(jì)43-44
• 3.5 軟件設(shè)計(jì)44-49
• 3.5.1 服務(wù)器控制軟件45-47
• 3.5.2 客戶端控制軟件47-49
• 3.6 實(shí)驗(yàn)研究49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-53
• 第四章 遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FPID控制53-65
• 4.1 模糊控制基本原理53-58
• 4.1.1 模糊控制器結(jié)構(gòu)54
• 4.1.2 模糊化54-56
• 4.1.3 模糊規(guī)則設(shè)計(jì)56
• 4.1.4 模糊推理機(jī)56-57
• 4.1.5 解模糊化57-58
• 4.2 模糊控制與PID控制結(jié)合58-59
• 4.3 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FPID控制59-61
• 4.3.1 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FPID控制結(jié)構(gòu)59
• 4.3.2 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FPID控制算法59-61
• 4.4 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FPID控制特性實(shí)驗(yàn)研究61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FNN控制65-75
• 5.1 FNN基本原理65-67
• 5.1.1 模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合65-66
• 5.1.2 FNN結(jié)構(gòu)66-67
• 5.1.3 FNN監(jiān)督控制67
• 5.2 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FNN控制67-70
• 5.2.1 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FNN控制結(jié)構(gòu)67-68
• 5.2.2 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FNN控制算法68-70
• 5.3 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)的FNN控制特性實(shí)驗(yàn)研究70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第六章 遙操作工程機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)研究75-85
• 6.1 廣域網(wǎng)環(huán)境的建立75-78
• 6.1.1 模擬時(shí)延軟件的引入75-76
• 6.1.2 WANem配置76-78
• 6.2 TOCR運(yùn)動(dòng)提示系統(tǒng)跟隨特性模擬實(shí)驗(yàn)研究78-84
• 6.3 本章小結(jié)84-85
• 總結(jié)與展望85-87
• 一 總結(jié)85-86
• 二 展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文93-97
• 致謝97

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