基于手臂机器人控制的远程实验系统

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:excelong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
实验教学是大学教育中非常重要的一个环节,但是传统实验教学存在着实验安排不灵活,仪器维护困难等弊端。虚拟实验室的诞生在很大程度上解决了传统实验教学中存在的问题,但是虚拟实验以软件来模拟实验仪器,难以反映实验的现场特性,与实际的硬件实验仍然存有差距。 针对当前实验教学中存在的不足,本论文在探索远程实验教学发展的前提下,提出了一种将硬件实验资源网络化的解决方案,并根据此方案设计了一套面向控制类专业的基于手臂机器人控制的远程实验系统,系统以手臂机器人装置作为实验控制对象,采用基于B/S的设计模式,旨在使学生能够直接通过Internet控制远程实验室的手臂机器人装置,为学生提供一个基于硬件控制适用于控制理论教学和研究的网络化实验平台。 本文在提出整个远程实验系统构成的基础上,详细介绍了后台控制子系统的设计和实现。后台控制子系统包括手臂机器人系统以及后台控制服务器。手臂机器人系统是自行开发的拥有一阶自由度的机器人实验模型,它用一个金属条模拟人的手臂在二维平面内转动,属于典型的二阶随动系统,硬件电路以PIC16C74A单片机作为下位机,实现和PC机的并行口通信及对手臂信号的采集和控制,能很好地满足实时控制的要求。后台控制服务器为整个远程实验系统提供后台控制服务,一方面利用直接I/O读取和多媒体定时器实现与单片机的高精度定时通信,另一方面基于TCP协议和Winsock编程接口实现了数据在网络上的传输,控制服务器软件基于Visual C++的开发环境实现,代码效率高,实时性好。 系统运行结果表明,用户可以在Internet上以不同的控制算法、不同的控制参数在线控制远程实验室的手臂机器人装置,获取动态实时的响应曲线,同时可以通过网络摄像机看到实验的运动现场,这充分说明了后台控制子系统设计的良好性能和远程实验系统方案的可行性,同时,运行结果也充分说明该系统能有效地实现硬件资源的共享,为国际化的控制理论实验教学提供了一个模型参考。
其他文献
集成电路图像处理就是利用图像处理、模式识别等理论和方法,对用光学显微镜或者电子显微镜采集到的芯片图像进行处理,以识别出上层图像实例间的连接关系以及底层图像中的单元
随着计算机网络和Internet的迅猛发展,以数字图象为代表的多媒体信息被广泛使用。然而,Internet上的图象内容良莠不齐,大量的色情图象对青少年的健康成长造成了严重的危害,因此如
随着市场经济的发展,宏观经济管理和政府财政风险控制面临更多挑战,传统的凭借管理者经验决策的方法已经不能适应社会发展的需要。宏观经济和政府财政需要科学、系统的管理方法和决策手段。宏观经济系统是一个国家或地区总体经济状况的综合表现;政府财政是政府在经济方面的行政手段;综合的宏观经济指标可以反映财政运行状况,财政决策也将影响宏观经济指标的变化趋势。本论文提出将宏观经济预测、政府财政风险评估与控制决策作为
氧化铝高压溶出过程是极其复杂的生产过程,其目的就是在高温、高压的工艺条件下,用苛性钠溶液把铝土矿中的氧化铝溶出。苛性比值与溶出率是高压溶出过程中两个非常重要的经济技
中性点非直接接地系统发生单相接地故障时,快速准确地选出故障线路,对于系统的安全、可靠运行具有十分重要的意义,但是迄今为止选线问题仍未得到很好解决.论文首先对单相接地
本文在回顾目前模糊控制系统设计研究的基础上,首先给出了不确定模糊控制系统的鲁棒方差状态反馈控制器设计方法和使闭环系统渐近稳定的充分条件。接着分析了不确定时滞模糊系
在企业中各种信息系统广泛要求集成的今天,异构的多数据库应用需求和可迁移的数据库应用需求成为必须解决的问题,而在此基础上改进占软件系统重要地位的数据库应用体系结构的
近年来,XML已逐渐成为科学与业务应用中数据表示以及应用间数据交换的标准格式。为实现XML的潜能,XML数据的有效存储是一个必须首先要解决的技术环节。 论文在引出XML数据存
网络控制系统中的数据传输是由通信网络完成的,系统结构复杂,空间分布广。在工程实践中,当系统发生故障,若没有足以应对的安全措施,将可能造成严重的财产损失和人身伤害,因此对网络
数字水印是一种被嵌入到载体数据中,具有安全性、鲁棒性和不可感知性的数字编码。在广播系统中,数字水印技术在版权保护、防非法拷贝、使用追踪以及数据完整性认证等方面都发挥