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嫦娥三号巡视器遥操作系统设计与实现 被引量：21
1
作者 贾阳 张建利 +6 位作者 李群智 申振荣 吴克 彭松 温博 张香燕 李清毅 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期470-482,共13页
巡视器月面运行过程是一个器地交互、地面持续支持的过程,与国内以往航天器在轨测控工作模式有着明显的不同,技术难度大,具有距离远、任务复杂(模式多、约束多)、探测环境非结构化、地面任务支持频繁且持续时间长、需要进行伴飞仿真模... 巡视器月面运行过程是一个器地交互、地面持续支持的过程,与国内以往航天器在轨测控工作模式有着明显的不同,技术难度大,具有距离远、任务复杂(模式多、约束多)、探测环境非结构化、地面任务支持频繁且持续时间长、需要进行伴飞仿真模拟验证等特点.设计一种与巡视任务相匹配的在轨运行操作新模式是必须解决的问题.本文从巡视器遥操作系统国内外发展现状、遥操作系统特点、系统设计、系统实现与在轨验证4个方面介绍巡视器遥操作系统设计与实现情况.地面任务支持与遥操作系统的研究与开发,也可以称之为遥操作技术的研究,主要包括绝对定位、相对定位、图像融合、任务规划、机构规划、移动里程、路径规划等技术."主控规范、定位准确、图像清晰、规划到位、验证充分",是该系统在轨工作的核心任务目标. 展开更多
关键词 嫦娥三号巡视器 地面遥操作 系统设计 月面在轨试验
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一种新的力觉临场感遥操作机器人系统的控制方法 被引量：6
2
作者 邓乐 赵丁选 《机电工程》 CAS 2005年第7期26-29,共4页
在分析已有控制方法的基础上,提出了一种新型的控制方法,其主要特点是从手由主从手之间的力偏差信号控制,主手由二者的力偏差和位置偏差控制;建立了系统的动力学模型,并根据二端口网络理论,从理论上研究了新方法在理想透明性能情况下应... 在分析已有控制方法的基础上,提出了一种新型的控制方法,其主要特点是从手由主从手之间的力偏差信号控制,主手由二者的力偏差和位置偏差控制;建立了系统的动力学模型,并根据二端口网络理论,从理论上研究了新方法在理想透明性能情况下应满足的关系,结果对于力觉临场感遥操作机器人控制器的设计应用具有一定参考价值。 展开更多
关键词 机器人学 力觉临场感 遥操作 控制方法
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基于头戴设备和手柄的机械系统远程控制方法 被引量：3
3
作者 陈琼 吴武豪 陈少尉 《计算机测量与控制》 2023年第1期113-119,共7页
设计了一种基于头戴式设备和操作手柄的机械系统远程控制方法,该方法使用操作手柄的位姿信息远程控制机械系统的运动,并通过计算头戴式设备与操作手柄的之间相对位姿来控制机械系统上的图像采集设备;基于本方法,在增强现实眼镜工程样机... 设计了一种基于头戴式设备和操作手柄的机械系统远程控制方法,该方法使用操作手柄的位姿信息远程控制机械系统的运动,并通过计算头戴式设备与操作手柄的之间相对位姿来控制机械系统上的图像采集设备;基于本方法,在增强现实眼镜工程样机及其连接的智能手机上进行了对机械系统及其上图像采集设备的远程控制的系统实现,并在四足机器人和四轮小车两种机械系统上对本方法进行了实验验证;实验结果表明本方法具备较好的可行性和实用性,让使用者更有身临其境的沉浸式现场感;同时,无需部署外置的姿态捕捉设备,对使用场地环境也没有要求,可以在室内外环境下使用。 展开更多
关键词 遥操作 远程控制 机械系统 增强现实 虚拟现实
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工业机器人遥操作系统的空间映射与控制策略 被引量：6
4
作者 贺文人 刘霞 任磊 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第11期3246-3249,3262,共5页
针对工业机器人遥操作系统中存在的主从机器人工作空间差异以及运动控制精度与安全问题,提出了一种工作空间映射算法与位置—速度混合控制策略。首先,将遥操作划分为自由运动和交互两个阶段,在自由运动阶段采用映射算法使主从机器人的... 针对工业机器人遥操作系统中存在的主从机器人工作空间差异以及运动控制精度与安全问题,提出了一种工作空间映射算法与位置—速度混合控制策略。首先,将遥操作划分为自由运动和交互两个阶段,在自由运动阶段采用映射算法使主从机器人的工作空间高度覆盖,使主机器人可操控的从机器人运动范围最大化。进一步,在交互阶段设计了一种位置—速度混合控制策略对工业机器人的运动进行准确的控制,使主从机器人的实际位置轨迹准确的跟随,并进一步引入反馈引导力以实现安全的控制。最后在Touch-ABB IRB120主从机器人遥操作实验平台上对所提控制方法进行验证,实验结果表明该方法使得主从机器人运动范围在高度覆盖的同时可以保证遥操作控制的精度。 展开更多
关键词 工业机器人 遥操作系统 工作空间 运动控制
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面向核事故应急处置的遥操作系统设计与实验研究
5
作者 李航 侯彦朋 +1 位作者 丑武胜 孟令达 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1607-1618,共12页
针对核事故现场的物理屏蔽严重、应急处置作业条件复杂、作业对象不明确等特点,研究并设计了一款基于动态自组网的机器人遥操作系统。在自组织网络实时Mesh保持良好通讯的情况下,利用叠加在真实回传视频中的虚拟模型,提出一种基于空间... 针对核事故现场的物理屏蔽严重、应急处置作业条件复杂、作业对象不明确等特点,研究并设计了一款基于动态自组网的机器人遥操作系统。在自组织网络实时Mesh保持良好通讯的情况下,利用叠加在真实回传视频中的虚拟模型,提出一种基于空间梯度的人工势场力觉引导算法。操作者可通过观察视觉交互系统中模型的变化和感受施加在自研主手的引导力,提高时延条件下的操作效率和临场感。实验表明,核辐射条件下遥操作系统130 m的通讯时延在30 ms以下,可满足视频传输的带宽要求。力觉引导下的物体避障抓取实验验证了算法的可行性和遥操作系统的工程实用性。因此,本文设计的基于动态自组网的机器人遥操作系统,可使操作者以更加直观自然的方式参与到遥操作系统中,有效提高操作员完成复杂遥操作任务的安全性和操作性能。 展开更多
关键词 核事故 遥操作系统 自组织网络 力觉引导 临场感
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撼地者:基于遥操作与自主导航的移动救援机器人 被引量：1
6
作者 张宇 李宇翔 +8 位作者 张贺飞 王煜 王志濠 叶艺农 岳永铭 郭宁 高纬 陈浩耀 张世武 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期32-43,I0008,I0009,共14页
为了应对突发场景及灾难环境下的救援作业任务,避免救援人员暴露在危险环境中,本论文提出一款移动救援机器人,“撼地者”。凭借履带式底盘、六自由度灵巧机械臂及各种传感器及控制器的组合,撼地者得以拥有跨越多样地形和完成精细作业的... 为了应对突发场景及灾难环境下的救援作业任务,避免救援人员暴露在危险环境中,本论文提出一款移动救援机器人,“撼地者”。凭借履带式底盘、六自由度灵巧机械臂及各种传感器及控制器的组合,撼地者得以拥有跨越多样地形和完成精细作业的能力。具体来说,首先,撼地者独特的摆臂-推铲机构设计,在提高了清障能力的同时,增加了上下楼梯的稳定性;其次,通过多模态遥操作系统使撼地者得以适应各种复杂的通讯环境;同时,基于深度相机辅助的灵巧机械臂与抓手实现了半自主操纵;最终,利用激光雷达实现了在未知环境中的自主导航。正是凭借这些特别的系统,撼地者在以应急救援为主题的“智创杯”前沿技术挑战赛锦标赛中,从全球40个机器人中脱颖而出并成功夺冠,展示了其系统集成的有效性及控制理念的先进性。 展开更多
关键词 救援机器人 自主导航 半自动操纵 多模遥操作 系统集成
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基于虚拟现实的临场感遥控作业系统研究 被引量：2
7
作者 曾庆军 宋爱国 黄惟一 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第S2期327-329,共3页
虚拟现实技术是目前解决临场感遥控作业系统中时延问题的有力手段。本文将虚拟现实技术应用于遥控作业系统,首先建立了遥控作业虚拟现实系统,然后着重阐述了视觉和力觉虚拟现实以及虚拟环境和虚拟手的建模与修正,最后对基于虚拟现实的... 虚拟现实技术是目前解决临场感遥控作业系统中时延问题的有力手段。本文将虚拟现实技术应用于遥控作业系统,首先建立了遥控作业虚拟现实系统,然后着重阐述了视觉和力觉虚拟现实以及虚拟环境和虚拟手的建模与修正,最后对基于虚拟现实的临场感遥控作业系统研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 遥控作业系统 虚拟现实 临场感
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基于RUDP的视频传输技术研究 被引量：3
8
作者 李国栋 张琳琳 柳长安 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第24期226-228,共3页
针对远程遥控系统中视频传输采用传统传输协议的低效率、大开销等问题,研究将RUDP协议中的序列号、滑动窗口、重传和确认技术以及拥塞控制策略应用于远程遥控系统的视频传输。实验测试证明,RUDP比TCP或UDP有更高的视频传输效率。
关键词 远程遥控 视频传输 可靠用户数据报协议
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一种遥操作场景下的混合现实视觉增强交互系统 被引量：1
9
作者 施乐洋 李晓玲 +2 位作者 王龙 陈漳沂 郑帅 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期20-29,共10页
针对遥操作机器人系统在高风险任务中近端交互临场感差、操作者难以获得真实体验感的问题,提出了一种适用于遥操作场景的混合现实视觉增强交互系统。首先,针对远程场景传输和机械臂的远程控制这两个重要环节,通过分析遥操作交互任务中... 针对遥操作机器人系统在高风险任务中近端交互临场感差、操作者难以获得真实体验感的问题,提出了一种适用于遥操作场景的混合现实视觉增强交互系统。首先,针对远程场景传输和机械臂的远程控制这两个重要环节,通过分析遥操作交互任务中的目标需求,从人体视觉感知与认知特性的角度构建并设计了遥操作场景下的视觉增强交互系统框架;然后根据系统功能需求,研究了混合现实场景下的远程视景实时呈现技术,设计了混合现实场景下的机械臂交互控制策略,实现了混合现实全息对象与真实物理场景相映射的虚实融合效果,并以此搭建了遥操作场景下的混合现实视觉增强交互系统,实现了混合现实终端的可视化与系统端到端的网络通信。实验结果表明:与传统的二维系统相比,该交互系统所采用视觉增强形式的任务完成时间减少了17.3%,准确度提高了7%。证明该系统具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 混合现实 遥操作 视觉增强 机器人系统 交互设计
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基于GRNN的人机交互下遥操作力预测方法 被引量：4
10
作者 熊鹏文 雷耀 李鸣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1130-1136,共7页
为了解决人机交互作业时操作人员不能准确感知末端接触力信息的问题,提出了一种基于GRNN信息融合的方法.基于主动端的力反馈手控器和从动端的遥操作机器人,搭建实验操作平台,以人为中心构建整个系统,同步采集手控器的姿态信号、手臂肌... 为了解决人机交互作业时操作人员不能准确感知末端接触力信息的问题,提出了一种基于GRNN信息融合的方法.基于主动端的力反馈手控器和从动端的遥操作机器人,搭建实验操作平台,以人为中心构建整个系统,同步采集手控器的姿态信号、手臂肌电信号以及末端机器人的速度、加速度和接触力信息训练GRNN,并将GRNN得到的预测力与真实力进行比较.结果显示,采用纸盒和泡沫板2种不同材料进行穿刺实验的均方误差值分别为0. 24和0. 16,泡沫板进行穿刺和切割2种不同作业得到的均方误差值分别为0. 16和0. 13,从而证明了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 遥操作系统 人机交互 信息融合 GRNN
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一种用于移动机器人遥操作的传输协议 被引量：3
11
作者 周亚金 李帅 +2 位作者 林子敬 孟庆虎 梁华为 《控制工程》 CSCD 2008年第2期204-208,共5页
针对移动机器人Internet遥操作系统中存在着将无线丢包误认为拥塞丢包的问题,提出了一种传输协议TFRC-PROBE。它使用了一个探测主机来实时监测移动机器人和网关服务器之间的无线连接状态,从而区分移动机器人发送视频反馈及其他反馈信息... 针对移动机器人Internet遥操作系统中存在着将无线丢包误认为拥塞丢包的问题,提出了一种传输协议TFRC-PROBE。它使用了一个探测主机来实时监测移动机器人和网关服务器之间的无线连接状态,从而区分移动机器人发送视频反馈及其他反馈信息的时候数据包丢失的类型。然后远程移动机器人使用一个基于TFRC的改良的发送速率计算公式来计算发送视频反馈及其他反馈信息的速率。使用NS-2的仿真结果显示TFRC-PROBE能大幅度提高网络的吞吐量,并且具有TCP友好的特性。 展开更多
关键词 遥操作系统 传输协议 TCP友好 TFRC-PROBE协议
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空间遥操作机器人系统控制参考模型 被引量：3
12
作者 丑武胜 战强 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期378-383,共6页
从分析智能系统中智能行为机制入手 ,研究了智能系统中自组织单元基本结构 ,基于智能工程中的集成单元结构 ,提出了遥操作机器人系统的递阶嵌套控制参考模型 ,并应用到遥操作空间机器人模拟实验中 ,完成了模拟舱内作业任务 ,验证了其实... 从分析智能系统中智能行为机制入手 ,研究了智能系统中自组织单元基本结构 ,基于智能工程中的集成单元结构 ,提出了遥操作机器人系统的递阶嵌套控制参考模型 ,并应用到遥操作空间机器人模拟实验中 ,完成了模拟舱内作业任务 ,验证了其实用性。 展开更多
关键词 遥操作 智能系统 控制参考模型
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基于事件触发的遥操作系统在DOS攻击下的安全控制 被引量：3
13
作者 郑凯中 樊春霞 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第2期77-84,共8页
主要研究了DOS攻击下的遥操作系统的稳定性,设计了基于事件触发的控制算法,根据遥操作系统是否受到DOS攻击,设立不同的触发函数。利用Lyapunov函数证明了DOS攻击下的遥操作系统在所设计的控制器下能保持稳定,且没有Zeno行为。最后通过... 主要研究了DOS攻击下的遥操作系统的稳定性,设计了基于事件触发的控制算法,根据遥操作系统是否受到DOS攻击,设立不同的触发函数。利用Lyapunov函数证明了DOS攻击下的遥操作系统在所设计的控制器下能保持稳定,且没有Zeno行为。最后通过数值仿真验证了使用基于事件触发的控制算法可以使DOS攻击下的遥操作系统在自由运动即没有力反馈和有力反馈的两种情形下保持稳定。 展开更多
关键词 DOS攻击 遥操作系统 事件触发机制
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未知环境下不确定遥操作系统的自适应控制 被引量：3
14
作者 刘永 郑鹏 丑武胜 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期1063-1068,共6页
针对遥操作系统所处未知扰动环境建模的问题,提出一种无环境力反馈的具有扰动补偿能力的自适应控制器,并将其与双边控制结构相结合。首先,建立了受未知环境不确定性影响的遥操作系统非线性动力学模型,设计了自适应扰动补偿方法,利用自... 针对遥操作系统所处未知扰动环境建模的问题,提出一种无环境力反馈的具有扰动补偿能力的自适应控制器,并将其与双边控制结构相结合。首先,建立了受未知环境不确定性影响的遥操作系统非线性动力学模型,设计了自适应扰动补偿方法,利用自适应神经网络处理未知环境模型的问题,进而给出了时延上界和时延变化率上界已知情况下系统渐进稳定的充分条件。仿真实验结果表明,所设计的控制器能够保证良好的位置跟踪能力,环境适应性强,证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 遥操作系统 未知环境 自适应控制 自适应神经网络
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空间机器人遥操作系统设计 被引量：2
15
作者 卢佳园 谢宗武 吴广鑫 《机械与电子》 2020年第2期71-75,共5页
为了帮助操作者快速直观地规划空间机器人轨迹,开发了一种遥操作系统,该系统由预测仿真软件、图像监控软件、任务规划软件和手控器4个子系统构成。基于遥操作系统进行了3项实验。一是对于系统的双边力反馈功能进行了实验,操作者可以根... 为了帮助操作者快速直观地规划空间机器人轨迹,开发了一种遥操作系统,该系统由预测仿真软件、图像监控软件、任务规划软件和手控器4个子系统构成。基于遥操作系统进行了3项实验。一是对于系统的双边力反馈功能进行了实验,操作者可以根据时延大小实时调整手柄运动的速度;二是进行了单关节故障仿真实验,通过容错规划后空间机器人仍能以固定姿态完成观测成像任务;三是进行了碰撞检测仿真实验,利用实时遥编程功能可以验证规划路径的合理性,避免碰撞发生。 展开更多
关键词 空间机器人 遥操作系统 实时遥编程 轨迹规划
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基于模糊系统的力反馈遥操作 被引量：2
16
作者 王裕基 袁明艺 +1 位作者 孙富春 刘华平 《载人航天》 CSCD 2012年第5期65-70,77,共7页
为了改善遥操作系统的力反馈性能,根据从端夹持器与目标物体或障碍物的距离及从端操作臂的运动速度,设计了模糊力反馈控制器。并通过遥操作地面演示验证实验系统,对提出的控制方法进行了实验验证。实验结果表明,这种控制策略在从端操作... 为了改善遥操作系统的力反馈性能,根据从端夹持器与目标物体或障碍物的距离及从端操作臂的运动速度,设计了模糊力反馈控制器。并通过遥操作地面演示验证实验系统,对提出的控制方法进行了实验验证。实验结果表明,这种控制策略在从端操作臂的末端夹持器靠近目标物体并完成抓取的过程中,为操作者提供了合适的反馈力,使空间遥操作更加安全、可靠。 展开更多
关键词 遥操作 力反馈 模糊系统
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空间遥控作业机器人系统的内模控制研究 被引量：2
17
作者 鉴萍 李歧强 耿陪陪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期735-739,共5页
针对空间遥控作业机器人系统通讯时延严重破坏系统性能的问题,为力反馈遥作业系统建立了内模结构,对系统的透明性和稳定性进行分析并给出了控制器设计结果。给出的控制方法不仅能兼顾系统在时延下的稳定性和透明性,而且可以实现主从机... 针对空间遥控作业机器人系统通讯时延严重破坏系统性能的问题,为力反馈遥作业系统建立了内模结构,对系统的透明性和稳定性进行分析并给出了控制器设计结果。给出的控制方法不仅能兼顾系统在时延下的稳定性和透明性,而且可以实现主从机械手速度与力的动静态跟踪,使系统具有良好的力觉临场感。借助于内模结构,以透明性为目标的控制器设计独立于稳定性来进行,降低了设计的复杂度,增强了控制的灵活性。理论分析和仿真实验证明该方法有效。 展开更多
关键词 遥控作业系统 时延 内模控制 稳定性 透明性
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基于Web Service移动机械手遥操作控制系统的实现 被引量：2
18
作者 宋振清 葛为民 康静 《天津理工大学学报》 2010年第1期35-37,共3页
Web Service是建立可互操作的分布式应用程序的新平台.它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性,主要技术有XML,SOAP,WSDL和UDDI.本文首先介绍了Web Service的工作原理,然后充分利用Web Service平台的特点对移动机械手网络遥操作控制... Web Service是建立可互操作的分布式应用程序的新平台.它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性,主要技术有XML,SOAP,WSDL和UDDI.本文首先介绍了Web Service的工作原理,然后充分利用Web Service平台的特点对移动机械手网络遥操作控制系统进行设计,使系统具有易于开发、扩展、维护和跨平台能力强等特点. 展开更多
关键词 WEB SERVICE 移动机械手 遥操作 控制系统
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月球探测器遥操作系统国产化研究 被引量：2
19
作者 赵正旭 徐博贤 +1 位作者 梅成芳 钟谦 《现代计算机（中旬刊）》 2018年第12期86-89,共4页
月球探测器遥操作系统对探月工程的各个阶段进行统一安排、管理与规划,提供相应的资源和软硬件技术。然而,近年来,信息安全事件层出不穷,依赖外国品牌研发的遥操作系统面临着信息泄露的巨大风险。在综合考虑国内信息安全、国家政策现状... 月球探测器遥操作系统对探月工程的各个阶段进行统一安排、管理与规划,提供相应的资源和软硬件技术。然而,近年来,信息安全事件层出不穷,依赖外国品牌研发的遥操作系统面临着信息泄露的巨大风险。在综合考虑国内信息安全、国家政策现状以及遥操作系统特点的前提下,对某月球探测器遥操作系统进行国产化迁移研究,力争为航天领域信息系统的国产化、知识产权保护提供实践依据。 展开更多
关键词 月球探测器 遥操作系统 国产化 信息安全
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基于延时输出观测器的遥操作系统透明度研究
20
作者 陈孟儒 杨文龙 《软件导刊》 2022年第4期151-155,共5页
遥操作介入手术是治疗心血管疾病的重要手段,如何分析与评价遥操作系统的透明度是一个重要问题。针对遥操作系统透明度评价方式不足、不便于理解的问题,构建主从机器人系统的动力学模型,分别从工作频率、虚拟环境力感知阈值、系统响应时... 遥操作介入手术是治疗心血管疾病的重要手段,如何分析与评价遥操作系统的透明度是一个重要问题。针对遥操作系统透明度评价方式不足、不便于理解的问题,构建主从机器人系统的动力学模型,分别从工作频率、虚拟环境力感知阈值、系统响应时间3个方面对系统的透明度作出定量评价标准,然后基于双边遥操作系统模型设计延时输出观测器的滑模控制算法。仿真结果表明,延时输出观测器的滑模控制算法可以降低系统时间延迟,改善力控制效果,同时也验证了所提出遥操作系统透明度评价标准的合理性。 展开更多
关键词 遥操作系统 透明度 介入手术 延时观测器 滑模控制
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