遙操作在設(shè)備維修中的應(yīng)用

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1、遙操作在設(shè)備維修中的應(yīng)用---熊友軍!李世其!張!浩遙操作在設(shè)備維修中的應(yīng)用熊友軍!李世其!張!浩華中科技大學(xué)!武漢!’)##(’!!摘要"針對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備維修遙操作系統(tǒng)時(shí)延對(duì)可操作性#穩(wěn)定性和安全性的影響進(jìn)行了探討$提出基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建本地操作系統(tǒng)!將具有時(shí)延的遠(yuǎn)程通訊排除在本地控制循環(huán)外!同時(shí)采用友好的人機(jī)交互手段提高系統(tǒng)的可操作性%采用預(yù)測(cè)顯示控制遠(yuǎn)程維修機(jī)器人的控制方式!保證系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性和安全性$構(gòu)建了維修實(shí)驗(yàn)平臺(tái)!驗(yàn)證了方法的可行性和有效性$關(guān)鍵詞!增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)"預(yù)測(cè)顯示控制"遙操作"維修中圖

2、分類(lèi)號(hào)!6>!(!!!文章編號(hào)!!##’+!)$!#$##%$#’+#$*(+#’+447/’%-/)*$)BC#7#)4#&%-/)*/*9%/*-#*%*’#)BDE,/4.#*-D;<=^;RQR?;>R?N;<=H<@I4FJ@KL;M-T@4

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5、強(qiáng)系統(tǒng)的可術(shù)全面性的要求以及地域交通的限制%使設(shè)備制操作性%采用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互技術(shù)%以數(shù)據(jù)造供應(yīng)商很難保證維修服務(wù)的及時(shí)響應(yīng)和設(shè)備故手套和鳥(niǎo)群跟蹤器等虛擬外設(shè)作為人機(jī)交互手障的及時(shí)排除%如何在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)提供快速段%構(gòu)造了友好的人機(jī)交流環(huán)境%并構(gòu)建了基于預(yù)的維修服務(wù)%如何用較少的維修技術(shù)人員來(lái)滿足測(cè)顯示控制技術(shù)的遠(yuǎn)程維修機(jī)器人遙操作系統(tǒng)的全球性的用戶對(duì)設(shè)備維護(hù)維修的快速反應(yīng)要求%維修實(shí)驗(yàn)平臺(tái)&是困擾設(shè)備制造供應(yīng)商的一個(gè)難題&!!遙操作的時(shí)延對(duì)設(shè)備維修的影響另外%在一些危險(xiǎn)環(huán)境中%如輻射環(huán)境’太空

6、時(shí)延主要包括兩個(gè)方面!#定延遲%一般是指中%維修人員無(wú)法或不適合到達(dá)%如何對(duì)故障設(shè)備時(shí)間延遲的基本值%它主要與流通的信息量有關(guān)"進(jìn)行維修服務(wù)也是一個(gè)難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)問(wèn)題&計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和機(jī)器人遙操作技術(shù)以$不定時(shí)延遲%通訊的超大負(fù)荷會(huì)引起延遲時(shí)間的大幅度抖動(dòng)%從而引起整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定%這對(duì)及智能控制技術(shù)的發(fā)展為解決上述問(wèn)題提供了可實(shí)時(shí)控制最為有害&從操作者發(fā)出指令到得到反能&通過(guò)計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)與異地設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連饋信息的過(guò)程中%導(dǎo)致時(shí)間延遲的因素主要包括接來(lái)完成遠(yuǎn)程設(shè)備的診斷和控制%同時(shí)借助計(jì)算通訊初

7、始化時(shí)間’指令數(shù)據(jù)傳送時(shí)間’機(jī)器人執(zhí)行機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和維修機(jī)器人遙操作技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)設(shè)(!)指令需要的時(shí)間’執(zhí)行信息反饋通訊時(shí)間等&備的維修和故障排除%這就是遠(yuǎn)程設(shè)備維修服務(wù)&研究表明%當(dāng)延遲大于#8$%J時(shí)%操作人員就能明遙操作的不定時(shí)時(shí)延問(wèn)題是當(dāng)前困擾遙操作顯感覺(jué)到延遲的存在%且其操作性能也顯著降低&技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程設(shè)備維修的主要問(wèn)題之一&與以時(shí)延問(wèn)題一直都是遙操作中的研究熱點(diǎn)&早往采用的方法不同%本文并不刻意地去消除時(shí)延%期為了避開(kāi)時(shí)延的影響采用*操作+等待+策略%收稿日期!$##’+#’+!"圖!為一典

8、型的遙操作系統(tǒng)圖($)%操作者通過(guò)主基金項(xiàng)目!國(guó)家軟件和集成電路引智專(zhuān)項(xiàng)基金資助項(xiàng)目機(jī)械手控制從機(jī)械手完成對(duì)作業(yè)對(duì)象的操作%然#]a‘$##$#)#$后作業(yè)對(duì)象信息通過(guò)從機(jī)械手’遠(yuǎn)程通訊’主機(jī)械萬(wàn)方數(shù)據(jù),$*(,中國(guó)機(jī)械工程第!&卷第’期$##%年$月下半月手等反饋給操作者!形成一個(gè)大的閉環(huán)反饋控制"地計(jì)算機(jī)中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的虛擬機(jī)器人構(gòu)建其中!所包含的遠(yuǎn)程通訊是造成系統(tǒng)時(shí)延的主要人機(jī)接口系統(tǒng)"鳥(niǎo)群跟蹤器被固定在操作者的因素!而完成一次反