遥操作机器人运动的实时三维监控方法研究.pdfVIP

学兔兔 第31卷 第4期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．31 No．4 2010年4月 Chinese Journal of Scientific Instrument Apr．2010 遥操作机器人运动的实时三维监控方法研究 曹文明，王耀南，印 峰，伍锡如，夏汉民 (湖南大学电气信息学院 长沙 410082) 摘 要：针对一般遥操作机器人实时运动监控的不足之处，提出一种新型遥操作机器人运动实时三维监控方法。首先根据遥 机器人外形建立一个虚拟机器人三维外观网格模型，再根据机器人本体内部的关节及其他运动机构的位置，建立一个内嵌于网 格模型下的骨骼模型；经过坐标、数学模型转换，把遥机器人运动学模型应用到虚拟机器人骨骼模型上，实现遥机器人与机器人 骨骼模型的运动学模型一致。通过无线发送把遥机器人运动数据传输到监控端，利用Direct3D编程计算把运动数据转换成虚 拟机器人运动指令，运动指令控制骨骼模型运动，骨骼模型的运动同时驱动虚拟机器人三维网格模型运动，虚拟机器人三维模 型将产生一个与遥机器人同步运动的动画，从而实现了对遥操作机器人运动的三维监控。 关键词：遥操作机器人；机器人运动学模型；实时三维监控；Direct3D编程 中图分类号：TP242．6 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．8040 Study on real-time 3D monitoring of telerobot movement Cap Wenming，Wang Yaonan，Yin Feng，Wu Xiru，Xia Hanmin (College of Electrical and Information Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China) Abstract：Aiming at the shortcomings of common telerobots in movement monitoring，a new real-time 3 D monitoring method for telerobot movement iS presented．Firstly．a virtual 3 D mesh model iS created based on the telerobot’S outline and a skeleton model embedded in the mesh model iS built according to the positions of the telerobot’S inter- nal jpints and other moving mechanism．The kinematic model of the telerobot is applied to the virtual skeleton mod— e1．and the kinematic consistency between the telerobot and skeleton model iS realized through coordinates and math． ematical model transformation．The telerobot’S motion data are transmitted to the receiver of the monitoring terminal through wireless transmission and the motion data are converted into the moving instructions that control the motion of the skeleton mode1．At the sa