基于增強現(xiàn)實技術的移動機器人遙操作系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、增強現(xiàn)實(Augmented Reality，AR)繼承和發(fā)展了虛擬現(xiàn)實相關技術的優(yōu)點，它把真實世界內(nèi)實際存在內(nèi)容，例如視覺、聽覺、味覺、觸覺等感覺，進行預測仿真以構建虛擬環(huán)境，并將預測仿真后構建的虛擬環(huán)境信息和真實環(huán)境進行疊加，以達到虛實環(huán)境無縫融合的目的，從而改善和彌補了虛擬現(xiàn)實相關技術的不足。
　　本課題以期應用增強現(xiàn)實的方法，實現(xiàn)預測仿真圖像和真實圖像疊加顯示，從而搭建出遠程操作的工作環(huán)境。在此基礎上，對機器人在增強現(xiàn)實環(huán)

2、境中的操控策略進行研究，達到移動機器人環(huán)境感知信息重構以及實時跟蹤的目的，以期提升操作者的環(huán)境沉浸感，實現(xiàn)用戶對遠程端移動機器人遠程操控目標。本文從下述方面展開了研究:
　　1.以履帶機器人為對象，采用分層模式的控制方式，分本體結構、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、交互系統(tǒng)等四個方面對機器人系統(tǒng)的構建方法進行了分析，并針對該分析對象構建了其運動學模型，為系統(tǒng)關鍵技術及理論的研究奠定基礎。
　　2.在綜合相關研究的基礎上，分析了增強現(xiàn)實和

3、虛擬現(xiàn)實的聯(lián)系與區(qū)別，并將典型的增強現(xiàn)實系統(tǒng)劃分為直接顯示式、光學透視式、視頻透視式增強現(xiàn)實系統(tǒng)，分析了每個系統(tǒng)的結構以及主要特征，為系統(tǒng)的開發(fā)奠定了理論基礎。
　　3.在分析人機交互的概念及主要形式的基礎上，提出了一種增強現(xiàn)實遙操作系統(tǒng)的框架，研究了每一部分的模塊構成，給出了各模塊的工作機理以及實現(xiàn)流程，提高了遙操作系統(tǒng)的可靠性。為了改善人機交互的友好性問題，提出了一種混合式人機交互模式的設計方式，包括系統(tǒng)遠程監(jiān)控臺的設計、基于