基于虚拟现实的ROV辅助控制系统设计.pdf

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1、第11期机械设计与制造2012年11月MachineryDesign&Manufacture9l文章编号：1001—3997(2012)11-0091—03基于虚拟现实的ROV辅助控制系统设计葛新郭威(1．中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，沈阳110016；2中国科学院研究生院，北京100049)DesignofAssistedControISystemofR0VBasedonVirtualRealityGEXin．一．GUOWei(StateKeyLaboratoryofRobotics，ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcad

2、emyofSciences，Shenyang110016，China；2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)，，d1一+一十+d，I一十d，十h1，d十一十b十d^t、●b-’+Jd^t一’b+十J+dp’J十d，d+斤+dpq、●q、●、■q、●_、●、●一’h●q、■一1【摘要】为解决遥控水下机器人(ROV)“盲操纵”的问题，ROV辅助控制系统利用虚拟现实技术，在虚拟的三维深海环境中模拟显示真实ROV载体在深海中的运动状态与运动轨迹。ROV操纵员利用该系统可方便地控制ROV载体，使ROV能够

3、更加安全可靠的工作，从而结束了“盲操纵”ROV的方式。关键词：遥控水下机器人；辅助控制系统；虚拟现实；盲操纵【Abstract】／nordertosolvetheproblemofblindoperationofRemoteoperatedVehicle(ROV)，as—sistedcontrolsystemofROVutilizedvirtualrealitytechnologyanddisplayedthepostureandmovementtrajectoriesofROVintheviaualthree——dimensionaldeep-seaenvironment．Manipu

4、lationnlembersofROVcar／,controltheROVconvenientlyandmaketheROVworksafelyandreliabandthenthecontrolwayofROV’Sblindoperationisended．KeyWords：ROV；AssistedControlSystem；VirtualReality；BlindOperation●1_P-●1d-’_1npfF_n-●1N，t_1hf1-●1t+1，t1hh，_1N●●1，t_1n■dnf●1，t1●1hm●1●1hht●1h“●1中图分类号：TH16；TP273文献标识码：A“盲

5、操纵”存在以下几个问题：1引言(1)在宏观上无法判断母船、中继器、ROV载体三者的相对21世纪是海洋的世纪，占全球71％面积的海洋将是下一个位置，在回收阶段ROV载体容易与中继器、母船发生碰撞。(2)世纪，也是未来人类赖以生存的环境，遥控水下机器人(ROV)是ROV操纵员在实际操纵ROV载体时，看到的只是一些传感器的当今人类探索海洋环境和开发海洋资源的有力工具_】1。ROV载体上安装有高度计、深度计、倾角仪、摄像机、声纳等设备，操纵员根数据，需要操纵员把这些数据综合起来估计ROV载体的姿态和据这些设备发送回的数据可估计出ROV载体当前的姿态和位位置，不够形象直观。(3)“盲操纵”是基于R

6、OV载体的第一视角，置，并做出下一步如何操作的决定，这就是所谓的“盲操纵”。但是不容易判断ROV载体的位置和运动轨迹。-／~来稿日期：2012-01—25所设计的数控系统能否满足机床对加工精度和加工质量的要求，数控系统，该系统各功能模块间的通信及机床工作台运动控制情因此，使用SF2000三按键电子数显卡尺和TR200型表面粗糙度况良好，并以VB6．0为软件开发环境设计了友好的人机交互操作仪分别对加工样品进行测量，测量结果，如表1所示。由表1可知界面。系统具有全绘图式编程、短路自动回退、自动切割等多种功在XH控制系统加工下尺寸误差为20m，平均表面粗糙度为能，通过适当的参数设置，可对工件进

7、行自动多次切割。最后经过Ra3．53875~m。而在同样条件下YH系统加工平均表面粗糙度为实验验证表明，开发的数控系统能够较好地满足机床对加工精度Ra3．80625~m，尺寸误差为401xm。可见新开发的数控系统能够适和加工质量的要求，具有较高的实用价值和广泛的市场前景。应机床对功能的需要，满足机床对加工能力和加工质量的要求。参考文献[1]罗智恒，郭钟宁．基于Pc的开放式高速走丝线切割机数控系统研究表1测量数据[C]．2003年全国