基于网络和Linux的机器人仿真和监控系统.pdf

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1、第uv卷第w期机器人∂²¯quvo²qwΡΟΒΟΤusst年z月∏¯¼ousst文章编号}tssu2swwykusstlsw2svxy2szΞ基于网络和¬±∏¬的机器人仿真和监控系统陈一民张涛薛广涛k上海大学计算机工程与科学学院上海ussszul摘要}本文介绍了一种新的基于网络的机器人仿真!监控系统o该系统运行于¬±∏¬操作系统的°≤机上o采用³¨±图形库进行开发o能够实时模拟机器人的运动o并且通过网络与机器人控制器进行通讯o能够实时接收机器人控制器发来的状态数据o将它们动态地以三维模拟方式显示或者将其存储起来以备将来分析o用户能够动态地监视机器人的运动状态o在必要时对

2、机器人的动作进行控制q关键词}机器人仿真~³¨±~¬±∏¬~网络通信~机器人建模中图分类号}×°uw文献标识码}ΑΡΟΒΟΤΣΙΜΥΛΑΤΙΟΝΑΝΔΜΟΝΙΤΟΡΙΝΓΣΨΣΤΕΜΒΑΣΕΔΟΝΝΕΤΩΟΡΚΑΝΔΛΙΝΥΞ≤∞≠¬2°¬±ª×¤²÷∞∏¤±ª2·¤²kΧολλεγεοφΧομπυτερΕνγινεερινγανδΣχιενχεoΣηανγηαιΥνιϖερσιτψoΣηανγηαιoussszulΑβστραχτ}±¨ºµ²¥²·¶¬°∏¯¤·¬²±¤±§°²±¬·²µ¬±ª¶¼¶·¨°«¤¶¥¨¨±§¨√¨¯²³¨§¬±²∏µ∏±¬·q¨¬±ªµ∏

3、±²±°¨±·¬∏°°≤¶º¬·«¬±∏¬²³¨µ¤·¬±ª¶¼¶·¨°¤±§¥¨¬±ª§¨√¨¯²³¨§º¬·«³¨±o·«¬¶¶¼¶·¨°«¤¶·«¨¦¤³¤¦¬·¼²©¶¬°∏¯¤·¬±ª·«¨°²·¬²±²©¤±¬±§∏¶·µ¬¤¯µ²¥²·¬±µ¨¤¯·¬°¨q≤²±±¨¦·¨§º¬·«·«¨µ²¥²·¦²±·µ²¯¯¨µ√¬¤±¨·º²µ®o·«¨¶¼¶·¨°¦¤±µ¨¦¨¬√¨·«¨¶·¤·∏¶§¤·¤²©·«¨µ²¥²·¤±§§¬¶³¯¤¼·«¨°¬±v2¶¬°∏¯¤·¬²±°²§¨¤±§Ù²µ¶·²µ¨·«¨°©²µ©∏·∏µ¨¤±¤¯¼¶¬¶q¶¨µ

4、¶¦¤±°²±¬·²µ§¼±¤°¬¦¤¯¯¼·«¨¥¨«¤√¬²µ²©·«¨µ²¥²·o¤±§¦¤±¦²±·µ²¯§¬µ¨¦·¯¼·«¨¤¦·¬²±²©·«¨µ²¥²·¬©±¨¦¨¶¶¤µ¼qΚεψωορδσ}µ²¥²·¶¬°∏¯¤·¬²±~³¨±~¬±∏¬~±¨·º²µ®¦²°°∏±¬¦¤·¬²±~µ²¥²·°²§¨¯¬±ª1引言kΙντροδυχτιονl态o并能对机器人的动作进行远程控制q由于引入了仿真技术o机器人作业示教编程系随着计算机网络技术的迅猛发展o对机器人通统具有如下主要等特点}一是不用让机器人动作就用性!开放性及编程系统的要求越来越高q为适应上能预先对

5、其运动情况进行检查~二是适用范围广o从述要求o我们建立了一种新的基于网络和¬±∏¬操技术上讲o只要能够建立起几何模型和运动模型就作系统的机器人仿真系统o目前¬±∏¬操作系统在可以对各种机器人进行编程和仿真~三是便于和全世界已经占据tzh的市场份额o形成了与÷!≤Ù≤系统集成~四是可以进行碰撞和干涉检•¬±§²º¶×三足鼎立的局面o它遵循/自由0!开放验o很好地保证了编程者和机器人的安全q源代码为宗旨q该机器人仿真系统采用³¨±机器人的性能在很大程度上是由控制器决定k³¨±µ¤³«¬¦¶¬¥µ¤µ¼l图形库进行开发o运行于奔的q传统机器人控制器多以实现本单元的内部控制腾级

6、°≤机上o能够实时模拟机器人的运动o并且通为主要目的o缺少对外通信的能力o缺乏与外界进行过网络与机器人控制器相连o仿真系统能够实时接全面信息交换的能力o缺乏与外界设备间进行协同收机器人控制器发来的状态数据o动态地以三维模工作的能力o也缺少对外界环境的适应能力q我们所拟方式显示或者将数据存储起来以备将来分析o因研制了具有网络接口的机器人通用控制器o正是通此用户能够通过网络动态地监视机器人的运动状Ξ基金项目}国家教委5高等学校骨干教师资助计划6项目q收稿日期}ussspttpus第uv卷第w期陈一民等}基于网络和¬±∏¬的机器人仿真和监控系统vxz过引入了网络通信技术使系统

7、的功能得到了加强ok×p••p×°∞∂∞l生成程序的主窗也使机器人仿真系统的开发成为可能q口o作为其他构件的父构件q本文将对机器人仿真系统开发中一些关键技vq建立构件对象}创建·®µ¨¤对象oª¯¤µ¨¤术}如¬±∏¬平台上³¨±三维显示技术~机器人ª·®pª¯p¤µ¨¤p±¨ºk¤··µ¯¬¶·lq创建程序中需要的其几何建模技术~运动学建模技术和¬±∏¬平台上网他对象o如菜单!工具条!按钮等q络编程技术等进行研究说明qwq建立信号和回调函数}登记·®µ¨¤对象感兴趣的事件o如下对·®µ¨¤对象ª¯¤µ¨¤登记2Λινυξ下ΟπενΓΛ三