导　　师： 苏春翌;李智军

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着网络技术和机器人技术的深入发展,网络化机器人控制日趋备受人们的关注,成为了学术界研究的热点课题。网络化机器人控制是融合了通讯技术、机器人技术和控制理论的新型综合性的研究领域。网络化机器人控制是由操作者远程控制具备感知能力的机器人或运动设备的运动,这在很大程度上扩展了人类的感知和操作能力。因此,网络化机器人控制能够被广泛应用于医疗、航空航天、深海勘探和军事等各个领域,具有广阔的应用前景。在本文中,网络化机器人控制是基于计算机网络通讯和上位机控制程序实现主从机器人之间的运动和力的协同控制,通过网络通讯实现主从机器人之间的信息交互,如位置信息、速度信息和力信息等。硬件平台由上位机、直流伺服电机、伺服电机驱动器、增量式光电编码器、力传感器和机器人搭建;软件部分是基于VS2005的编程环境开发的控制程序和界面程序。本文针对网络化机器人控制进行研究,首先说明了网络化机器人控制的研究意义;其次介绍了网络化机器人控制的国内外研究现状;最后根据网络通讯传输通道时延的问题,又分为两部分进行研究,一部分针对时延无关型机器人协同控制研究,另一部分针对时延相关型机器人遥操作控制研究。本文的主要内容如下:第一部分是网络化机器人控制相关的预备知识,此部分主要介绍相关的数学知识、自适应控制和模糊控制。第二部分研究时延无关型基于干扰观测器的分散自适应控制。这部分介绍了研究背景、机器人系统描述和控制器设计。最后在网络化机器人控制系统平台上进行实验,验证了基于干扰观测器的分散自适应控制算法对改善系统控制性能的有效性。第三部分研究时延无关型基于阻抗交互的分散模糊控制。这部分介绍了研究背景及目的、机器人系统描述和控制器的设计。最后在网络化机器人控制系统平台上进行实验,实验结果表明此控制器能够进一步地改善系统的控制性能。第四部分研究时延相关型基于非对称时变时延和任务空间的遥操作控制。这部分介绍了研究背景、机器人系统描述和控制器的设计。最后在网络化机器人系统平台上进行实验,实验验证了控制器对基于非对称时延和任务空间遥操作控制的有效性。

关 键 词： 网络化机器人 协同控制 遥操作 时延 交互

分 类 号： [TP273]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]