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主从异构型遥操作机器人工作空间映射与运动控制研究

更新时间：2020-02-11 03:45:23 大小：26M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：机器人运动控制 下载积分：4分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(1) 举报

资料介绍

随着近现代工业技术的发展，很多探索工作和作业环境，人往往无法直接到达现场，比如处理核废料和有毒化工废料，航天和水下任务，远程医疗等。而用自主式机器人来智能处理这些任务目前来说十分困难。因此，以人机交互方式工作的主从式遥操作机器人成为一种十分有效的解决方法。对于主从式遥操作机器人技术的研究具有重要的现实意义。本文针对主从异构型遥操作机器人系统，搭建了相应的实验平台，设计了相应的工作空间映射方法和运动控制算法。

  首先，在文献调研的基础上，针对遥操作机器人系统的具体要求，选择Geomagic Touch设备作为系统的主端设备，rethink公司的Baxter机器人作为系统的从端设备。在主从设备选型基础上，利用以太网搭建遥操作系统的工作站，实现遥操作系统各个设备间的硬件连接;

  其次，基于机器人操作系统（ROS）和MATLAB中的Simulink模块搭建遥操作机器人系统的软件框架。利用Baxter机器人的用户API和python程序语言编写从端设备的应用程序，利用Touch设备的用户API和C++程序语言编写主端设备的应用程序，利用python程序语言和Simulink中的工具箱实现Simulink模块和主从设备的通信交互。

  再次，针对主从设备的机构特点，建立主从设备的运动学模型。基于主从设备的运动学模型分别设计了关节空间映射和操作空间映射的两种主从异构型遥操作工作空间映射方法，并分析了两种方式的优缺点，在这基础上，提出了混合切换的工作空间映射方法。

  最后，针对从端设备，建立了从端设备的动力学模型，利用牛顿欧拉迭代方法设计了相应的求解逆动力学的程序算法。在此基础上，设计了基于理想模型补偿的PID运动控制算法，并用实验进行了验证，获得了良好的从端跟踪主端运动的控制效果。

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主从异构型遥操作机器人工作空间映射与运动控制研究.pdf 26M

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  • 2020-03-10 15:50:30123duan

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