力学临场感遥控作业虚拟现实系统研究

虚拟现实技术是目前解决办觉临场感遥控作业系统时延问题的一种强有力工具。本了遥控作业虚拟现实系统的构成和实现原理，针对力觉临场场感遥控作业系统进延问题提出了一种力觉虚拟现实实现算法，并构造系统证了该算法的有效性。     

虚拟现实力觉临场感系统的动力学建模研究

介绍了虚拟现实力觉临场感系统构成,指出了虚拟现实技术是解决力觉临场感遥控作业系统时延的最有效的方法之一;实现虚拟现实力觉临场感系统的关键是建立精确的虚拟环境模型。提出了分段描述环境动力学特征的观点,并进一步讨论了不同工作区中环境的动力学模型,阐述了环境等效阻抗具有非线性、时变性;同时给出了操作者、主从机械手子系统的动力学模型。该研究将对虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的分析、设计和控制具有重要意义。     

力觉临场感遥控作业系统的研究进展

力觉临场感遥控作业系统是一种新型的高级遥控机器人系统，它通过操作者机器人实现带感觉的控制来完成复杂环境下的作业。本文介绍了临场感遥控作业系统的组成和当前对力觉临场感技术研究的同个主要方面及存在的困难，为进一步研究指明了方向。     

力觉临场感遥控作业系统的研究进展

力觉临场感遥控作业系统是一种新型的高级遥控机器人系统，它通过操作者时机器人实现带感党的控制来完成复杂环境下的作业，本文介绍了临场感遥控作业系统的组成和当前对力觉临场感技术研究的几个主要方面及存在的困难，为进一步研究指明了方向。     

力觉临场感遥控作业系统控制结构的透明性研究

临场感技术是虚拟现实中的一项重要内容，本文针对力觉临场感遥控作业系统中几种典型控制结构的透明性，进行了理论分析和实验研究，结果表明力反馈－位置型控制结构具有最佳的透明性。     

时延力觉临场感遥操作机器人系统预测控制研究

通讯时延是造成力觉临场感遥操作机器人系统不稳定和操作性能下降的关键因素，针对时延问题，提出了一种适用于时延力觉临场感遥操作机器人系统的广义预测控制方法，该方法通过预测控制器产成实时的预测力反馈以消除时延的影响．此外，为使该方法应用于遥操作机器人未知环境作业，本采用AUDI辨识算法对环境模型进行辨识．构造实验系统，通过实验验证了该方法的有效性．     

时延力觉临场感遥操作机器人系统预测控制研究

通讯时延是造成力觉临场感遥操作机器人系统不稳定和操作性能下降的关键因素 ,针对时延问题 ,提出了一种适用于时延力觉临场感遥操作机器人系统的广义预测控制方法 ,该方法通过预测控制器产成实时的预测力反馈以消除时延的影响 .此外 ,为使该方法应用于遥操作机器人未知环境作业 ,本文采用AUDI辨识算法对环境模型进行辨识 .构造实验系统 ,通过实验验证了该方法的有效性 .     

力觉临场感系统中的时延环节

利用力觉临场感遥控系统中传输环节的混合参数矩阵，证明了时延对整个系统的影响，描述了２种改善或消除时延影响的方法。针对实际系统进行了分析，得出了增大主操作器阻尼会增加稳定性，而增大从操作器阻尼会增加不稳定性的结论。     

力觉临场感系统在时延下新的无源控制算法

通讯时延影响了力觉临场感系统的运行性能和稳定性。本文利用无源Ｎ端口网络的理论，分析了时延对力觉临场感系统的影响，提出了一套评价系统运行性能的计算方法，并以上此为基础，给出了一种新的无源控制算法，既保证了系统的性，又使得系统的运行性能最优。     

力觉临场感系统在时延下新的无源控制算法

通讯时延影响了力觉临场感系统的运行性能和稳定性。本文利用无源Ｎ端口网络的理论，分析了时延对力觉临场感系统的影响，提出了一套评价系统运行性能的计算方法，并以此为基础，给出了一种新的无源控制算法，既保证了系统的稳定性，又使得系统的运行性能最优。     

空间机器人自适应无源控制技术研究

建立了力觉临场感空间机器人的等效二端口网络模型,给出了定量分析系统透明性的方法,分析了通信时延对力觉临场感空间机器人无源性和透明性的影响,提出了一种基于有源阻抗匹配的自适应无源控制方法,这种方法能够保证整个系统有时延下的稳定性和良好的透明性。实验结果表明了该方法的有效性。     

人机交互力觉临场感遥操作机器人技术研究

 人机交互式机器人是当前机器人学研究的前沿和热点之一,而临场感(telepresence)技术是人与机器人交互的核心。本文通过阐述力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人的系统组成,指出力觉临场感遥操作机器人面临的3 个难题:力感知、力反馈和大时延力控制。针对以上问题,对力觉临场感遥操作机器人的四大关键技术:传感技术、力反馈与触觉再现技术、大时延控制技术、虚拟预测环境建模技术进行了综述;介绍了东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制技术研究所30 年来开展人机交互遥操作机器人技术研究的进展及其在核探测、康复医疗领域应用的情况。展望了人机交互力觉临场感遥操作机器人技术未来研究与发展的重点。     

力觉临场感系统的小时延稳定性分析

从建立力觉临场感系统的时延动力学方程出发,利用差分微分方程组对力觉临场系统的时延稳定性进行分析,采用李亚普诺夫函数进行讨论,根据从机械手的动态状态自由运动状态及与环境作用状态两种情况分别进行讨论,确定了时延界限,实验结果验了时延界限的正确性。     

具有力觉临场感主从机器人在遥装配作业中的应用

通过建立一套具有力觉临场感的主从机器人系统。研究了非确定性环境下借助临场感技术实现遥操作的控制理论和设计方法。遥装配作业实验结果表明了控制方案的可行性。     

基于Matlab的虚拟现实技术在机器人足球中的应用

在机器人足球比赛中,传统方式是通过摄像头采集图像信息,在信息的传输过程会存在较大的时延问题.利用虚拟现实视觉临场感技术,可以解决时延问题,提高参赛机器人的控制精度.详细介绍了如何在Matlab和Simulink仿真环境中分别建立足球机器人的仿真模型,并对虚拟现实建模语言VRML以及VRML构造器--V-Realm Builer 2.0作了简单的阐述.     

一种新的现代城市交通管制系统的探讨

应用控制、仿真和虚拟现实技术,提出一种新的现代城市交通管制系统的框架方案,内容包括虚拟现实临场感的实现、图像数据与仿真融合、电子地图匹配与导航、疏导优化算法与实现、实时指挥方案的生成与发送接收系统等.这种新的管制系统的指挥中心具有传统中心不能比拟功效,它能使中心调度具有临场感、全视景地快速巡游相关街道并自动生成指挥参考方案.     

基于等分节点法的时延驱动布局算法

提出了一个新的基于等分节点法的时延驱动布局算法．该算法基于对电路时延图的拓扑结构分析,将优化关键路径时延的问题转换成优化关键路径上单元位置的问题,通过建立优化位置单元的队列链表,采用一种新的等分节点法有效地寻找路径上单元的目标位置,从而优化路径上的线网长度,最终达到优化最长路径时延的目的．另外,启发式迭代优化方法很好地统一了以线长优化和路径时延优化为目标的布局算法．对MCNC标准单元测试电路中组合和时序电路的实验结果显示,电路经过时延驱动优化布局后的最大路径时延最多减少了31%．     

一种具有快速响应能力的指端力触觉再现装置的研制

力触觉再现装置是一种重要的人机交互接口设备,在虚拟现实和遥操作技术中有广泛的应用。本文根据人手指力觉具有模糊性的特点,将人手指力觉的范围进行离散化,在此基础上提出了一种具有快速响应能力的新型柔性触觉再现装置的原理及结构。这种装置的响应频率可达10Hz,并具有结构简单可靠、易于小型化等优点。还介绍了新装置的设计、制造的要点。     

基于最小生成树的时延约束多播路由算法

多播路由已有广泛的应用,但满足时延约束而代价最小的多播路由算法复杂性很高．提出一种快速有效的基于最小生成树满足端到端时延限制的多播路由算法SsTBMR．STBMR试图建立原图的满足时延约束的最小生成树,如果这样的最小生成树不存在,则用已找到的树与时延最小路径一起组成满足时延约束的多播树此算法简单易实现,时间复杂度为O(n2),与Kpp算法的时间复杂度O(△n3)相比,具有更大的应用价值．当然,这是以多播树的费用增大为代价的．实验模拟表明STBMR算法构造的多播树费用比KPP算法构造的约大4%,但STBMR算法执行所耗CPU时间比KPP算法约少54％．     

校园漫游系统的实现

虚拟现实技术是一种跨学科的新技术，应用领域广泛．通过对校园漫游系统的实现，着重讨论了虚拟建模与虚拟漫游的方法和全过程，并且论述了相关的技术特点，给出了漫游的碰撞检测算法，并验证了该算法的正确性，使虚拟现实技术与实际应用领域更好地结合在一起．