输电线路除冰机器人虚拟现实遥操作系统研究

摘要

近年来，随着计算机、机器人和信息技术的快速发展与交叉融合，机器人被越来越多地应用到危险的环境中代替人工作。然而在目前的技术条件下，机器人很难在危险、复杂的工作环境下完全自主地执行任务。因此，遥操作技术成为了高压线输电线除冰机器人的关键技术之一，即利用人的智能以遥操作的方式参与除冰机器人的工作。
　　 虚拟现实技术集仿真技术、计算机技术和图形学技术于一体，可以创建虚拟的、逼真的仿真环境，提供更友好的人机交互界面。本文针对基于虚拟现实技术的机器人遥操作系统的设计与实现，主要开展了以下的研究：
　　 1、论文在分析虚拟现实技术在遥操作机器人中的应用和除冰机器人的机械结构的基础上，对除冰机器人遥操作系统进行了总体设计，使虚拟现实的思想贯穿于系统设计的整个过程；
　　 2、3D建模技术是虚拟现实一个关键技术。本文先用3DS MAX建立机器人的局部几何模型，然后在VC++环境中借助OpenGL的强大图形库建立了虚拟除冰机器人及其工作环境。而后，分析了机器人的运动学模型和三维交互技术，实现了除冰机器人的平滑运动显示。实验显示：3DS MAX与OpenGL相结合完全可以建立复杂的模型，并可实现人机交互。
　　 3、对系统的无线通信系统进行了研究。根据通信系统的技术要求，设计了基于IEEE802.11g标准的无线局域通信网及通信协议。然后，运用Win socket网络编程技术实现了控制命令的无线发送和远程图像的传输与显示。