遥操作机器人理论本科毕业论文.doc

摘要

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遥操作机器人理论本科毕业设计

摘要

随着探索领域的不断拓展，人类对机器人的需求越来越大。当需要在一些人类难以到达或者危险的环境中完成复杂任务时，普通机器人往往难以胜任，这时遥操作机器人就应运而生。遥操作机器人是机器人学与通信技术、控制理论等融合的产物。它将人类的指导和机器自身的智能相结合，有效拓展了人类的活动空间，延伸了人类的能力，有广泛的应用前景。

本文主要研究遥操作机器人的时延控制问题。首先，简要介绍了遥操作机器人的发展和现状，介绍了二端口网络理论，并为遥操作机器人建立了二端口网络模型。然后，基于遥操作机器人的二端口网络模型，分析了时延对遥操作机器人控制效果的不利影响，以及产生这些不利影响的原因。接着，运用无源控制理论中的波变量方法，设计遥操作机器人系统的控制算法。最后，运用Matlab软件对控制算法进行仿真模拟。

关键词：机器人遥操作二端口无源控制

ABSTRACT

ABSTRACT

Withtheexplorationoftheareacontinuestoexpand,thehumandemandontherobotismoreandmorebig.Whentheneedinsomehumaninaccessibleordangerousenvironmenttoperformcomplextasks,oftendifficulttodoordinaryrobot,teleoperationwillemergeasthetimesrequire.Teleoperationisafusionofrobotics,communicationtechnologyandcontroltheory.Teleoperationwhichcombineshumansupervisorandmachineintelligenceeffectivelyexpandsthespaceofhumanactivityandextendshumancapability,soithasextensiveapplicationprospects.

Thispapermainlystudiesthecontroloftimedelayteleoperation.Firstly,thispaperbrieflydescribesthedevelopmentstatusoftheteleoperationandtwo-portnetworktheoryandbuildsatwo-portnetworkmodelforteleoperation.Secondly,basedonthetwo-portnetworkmodelofteleoperation,ananalysiswhichisrelatedtotheadverseeffectofthetimedelayinteleoperationcontrolandthecausesoftheseadverseeffectsismade.Whatsmore,usingwavevariablemethodofthepassivecontroltheory,controlalgorithmoffteleoperationisdesigned.Finally,Matlabisusedtosimulatethecontrolalgorithm.

Keywords:roboticsteleoperationtwo-portnetworkpassivecontrol

目录

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TOC\o1-3\h\u1014第一章绪论 1

37011.1遥操作机器人的意义 1

311851.2遥操作机器人的发展 2

278171.3遥操作机器人的系统结构模型 3

135801.3.1NASREM系统结构模型 4

312471.3.2基于Agent的系统结构模型 5

35031.3.3混杂系统结构模型 5

131281.3.4采样控制模型 6

183661.4遥操作机器人的数学模型 7

180551.5遥操作机器人的时延控制 8

291531.5.1基于电路理论的无源控制方