基于无线通信网络遥操作工程机器人模糊控制

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1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第15期MACHINET00L&HYDRAULICSVoI．42No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．006基于无线通信网络的遥操作工程机器人模糊控制田果，李笑(广东_y--A,k大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：针对无线通信网络时延造成遥操作工程机器人系统操作性能下降甚至不稳定问题，设计了遥操作工程机器人无线通信系统、控制系统结构和模糊控制器。利用广域网模拟器，对不同网络时延下机器人抓手机构的位置阶跃响应和正弦轨

2、迹跟踪特性进行了实验研究。结果表明：与传统PID控制器相比，该模糊控制器具有更好的稳态和动态特性，对网络时延具有更好的适应性和鲁棒性。研究结果对提高无线通信网络环境下的遥操作工程机器人系统的操作性能具有指导意义。关键词：遥操作；工程机器人；无线通信网络；网络时延；模糊控制中图分类号：TP24；TH137；TN92文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)15—024—5FuzzyControlofTele-operatedConstructionRObotBasedonWirelessNetworkTIAN

3、Guo．LIXiao(SchoolofElectromeehanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract：Aimingattheproblemthatthenetworktime—delayinwirelessnetworkenvironmentdegradedtheperformanceofthetele—operatedconstructionrobotsystemandevenma

4、dethesystemunstable，thewirelessnetworksystemandcontrolsystemstructureandfuzzycontrollerofthetele—operatedconstructionrobotsystemweredesigned．WiththehelpofWANemulator．theexperimentalre—searchesofthepositionstepresponseandsinusoidaltrajectorytrackingcharacteristic

5、softhegrabbingstructureofrobotundervariablenetworktime—delaywereconductedinthewirelessnetworkenvironment．Theresultsshowthatthefuzzycontroller，ascomparedwiththetraditionalPIDcontroller，hasbetterdynamicandsteadystatecharacteristicsandbetteradaptabilityandrobustnes

6、stothenetworktime—delay．Theresearchresulthasguidingsignificanceforimprovingtheperformanceoftele—operatedconstructionrobotsysteminthewirelessnetworkenvironment．Keywords：Tele—operation；Constructionrobot；Wirelessnetwork；Networktime—delay；Fuzzycontrol基于Internet的遥操作工

7、程机器人是指由操作者人采用基于虚拟环境的遥编程技术和虚拟环境中模通过计算机网络操纵的在人类难以接近的环境下作业型的误差校正技术较好地解决了大时延遥操作系统仿的工程机械。基于无线通信网络的遥操作工程机器人真作业时的控制精度问题。刘曙光等针对遥操作机可以大大减少有线通信网络中线路对工程机器人的限器人系统中因网络时延引起的系统不稳定问题，通过制，其操作区域可以扩展到无线网络覆盖范围内的任改进型Smith预估器进行时延控制从而使系统达到稳意位置，具有灵活、操作区域连续、可移动等优定。近年来，随着无线通信技术及IEEE802．1

8、1g通信点⋯，在军事、空间探索、海洋开发等领域具有广泛协议的发展，基于无线通信网络的遥操作工程机器人的应用前景。但由于网络通信数据传输中不可避免地成为研究的新热点。吕常智等采用无线通信网存在网络时延，特别是无线通信网(络具有抗干扰络实现了对机器人的遥操作控制，但是均未研究网络能力差、信号传输不稳定等缺点，使得网络时延更大时延给系统