随着人们对太空、深海等的探索,研究遥控机器人越来越显得意义重大。随着网络建设的不断加速和新技术的不断进步,借助于internet资源的诸多便利条件,对网络遥操作机器人的需求必然日趋扩大,如太空、深海、危险环境救援、科研、娱乐、教育等诸多方面。事实上,多种遥操作机器人已经应用在了诸如深海作业、遥操作机器人手术等场合。本文在研究现有网络机器人遥操作系统学术成果的基础上,详细分析了基于internet机器人遥操作系统的多个关键技术问题,如机器人临场感、internet网络和图像压缩等。 由于internet网络导致的多种问题,如网络时延、数据可靠性等,使得基于internet的机器人遥操作系统的研究更具挑战性,因为网络时延的存在,直接影响了具备临场感的遥操作系统的可操作性甚至稳定性。为此针对时延的影响,考虑到基于事件的遥操作控制中等待时间长的缺点,本文提出了一种优化方法,即在遥操作者一端把时延预测用于事件控制,而在遥操作机器人一侧采用了缓冲队列机制,从而有效地安排和保证顺序事件的执行。 针对机器人图像中大数据量问题,本文提出了把机器人对象重点分割进行编码和传输的方法,运用投影方法和机器人运动学原理,能够快速实现机器人对象的有效提取和编码。对于多个摄像机采集机器人图像的应用中,本文提出了并行处理和传输机器人多幅图像的方法,使得图像信息更加丰富、多个方向视角的机器人图像的编码和传输成为比较可行的方法。同时,本文在提出采用双园环法快速标定摄像机的基础上,实现了通过机器人图像位置来作为遥操作位置点,从而准确、方便、快捷地进行遥操作控制。 另外,本文还进行了其它部分的系统设计工作,包括设计出一个实用的机器人遥操作系统,搭建了遥操作系统的平台;搭建了internet网络仿真平台,以便进行相关测试;实现了WEB服务器、机器人服务器、客户端部分的软件设计等。