简介:适合不知如何写客户端操作方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于客户端操作论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
李论文范文 徐 骁 杨 钊 吴明松
（咸宁学院电子与信息工程学院 咸宁 437100）
摘 要：〖HTSS〗构建了一个基于Internet的网络遥操作系统,该系统提供了一种进行网络设计的方法,区别于其他的网络遥操作采用摄像头进行反馈的方法,采用光电码盘进行位置反馈,并对绘图机的网络遥操作的各组成部分实现进行了分析.
关键词: Internet 绘图机 遥操作
Design of An Internet-Based Graph-Plotter Teleoperation System
LI Dongjing,XU Rao,YANG Zhao,WU Mingsong
(Xianning University,electronic and information school,Xianning,437100,China)
Abstract:a teleoperation system over Internet is proposed, which provides a network design method, different from other system using camera feedback method ,photo encoder used to measure position and Graph-Plotter teleoperation of each component part is analyzed. Keywords:〖WTBZ〗 Internet, Graph-Plotter, teleoperation
1.引言
现代网络技术的飞速发展,使得通过网络进行各种事物的操作成为可能,利用WWW控制远程设备能很好的解决原有的远程控制问题,而且花费低,技术也较成熟.国外在这方面的研究与推广已经证明了此项技术的可行性.因此,在现有的I n t e r ne t 技术结构下,如何将控制技术与I n t e r ne t 技术结合起来 尽可能延伸I n t e me t 的应用领域, 在可以延伸到的地方以相当低廉的论文范文实现远程监视与操作,进行远程教学、远程医疗以及远程作业等,具有深 远 的 意义 .目前国内外对机器人的遥操作研究比较多,也建立了一些遥操作系统,可以通过Internet实现远程遥操作.但由于国内现在的机器人系统还不够多,普及程度有限.并且目前针对机器人系统的远程遥操作主要是通过摄像头对操作现场进行监视并把现场情况传送到客户端,再加上一些力传感器进行将现场的执行力情况反馈到客户端,在客户端的操作人员带上数据手臂等器物进行操作有很强的现场操作感.这种针对机器人的遥操作研究有一些局限性,其中最主要的问题是通过网络传输遥操作现场的图像视频等信息进行反馈,传输的信息量很大,而网络带宽比较有限,所以不可避免的存在网络延时问题,并造成可能反馈回来的信息和操作端的信息并不同步.而且对于图像和视频的反馈主要是提供给操作者一些直观信息但并不能提供很精准的信息.针对目前遥操作系统的这些问题,本文对一个新的遥操作模型进行了探讨.本模型是以绘图机的原型为遥操作的执行机构.这个研究有一些实用的价值,现在对知识产权都很重视,目前的设计机构设计出图纸都是将图纸的电子版或打印好的图纸发送到施工方进行施工.在这个中间就存在一定的风险,对于设计出来的作品有被人篡改或*劳动成果的危险.如果这种方式能够进行改进采用遥操作的方式直接用于生产将可以很好的避免这些风险.本文将对以绘图机原型为遥操作对象的基于Internet的遥操作进行研究.
客户端操作系统:客户端操作流程（渠道）
2.系统总体设计
整个研究系统的结构图如图1所示.系统分为三个部分客户端、服务器、执行机构（由X轴步进电机、Y轴步进电机绘图板组成的绘图机）.操作者在远程操作客户机,客户机与服务器通过Internet连接.服务器上装有研华公司的32路隔离数字量I/O卡-PCL-730.该卡的输出连接到步进电机的驱动器,步进电机轴连接的光电码盘的输出信号连接到PCL-730的输入点.
系统的工作原理：作为设计者的操作者在远程（家里或设计所）的客户端进行设计.设计图纸的点线等信息通过Internet发送到远端的服务器,并发送绘图的命令.服务器接收到来至客户端的命令后,将设计图纸的点线信息分解为绘图机原型的X、Y轴电机需要运动的角度信息,然后通过PCL-730卡发送相应的命令脉冲.X、Y轴步进电机接收到命令脉冲后旋转相应的角度实现绘图的功能.步进电机的旋转带动光电码盘的转动,光电码盘就会发出一系列的与旋转角度相应的脉冲信号.该脉冲信号经PCL-730接收,服务器程序对光电码盘的脉冲进行计数并计算出步进电机旋转的角度.最后计算出执行机构绘图笔的实际坐标位置.服务器将绘图笔实时坐标位置通过Internet发送给客户端.客户端程序会将接收到的位置信息进行处理并在客户端以另外一种颜色显示出绘图笔实际绘制的图形.操作者可以通过查看设计的图形和绘图机实际绘制的图形根据情况进行修改.
3. 各部分组成及功能
3.1 客户端
客户端为操作者提供操作的系统,其主要功能有:1) 提供客户进行图形设计的功能, 2)能够将当前客户设计的作品发送给服务器端驱动绘图机将该作品在绘图板上绘制出来, 3) 接收来至服务器端当前绘图机实际绘制的反馈信息,并将该信息用图形化的方法在客户端进行显示便于操作者了解当前作品的实际情况方便修改完善.
3.2 服务器
服务器是整个研究系统的核心其主要功能有：1）接收来至客户端的图形设计信息；2）将来至客户端的图形设计信息转化为X、Y轴电机的运动信息；3）对圆弧、直线等进行插补运算.4）向PCL-730发送控制指令,使PCL-730向步进电机驱动器发送控制信号.5）用M/T法处理来至步进电机后面的光电码盘的旋转信息转化为绘图机端点上的绘图笔的位置信息；6）将绘图机执行机构端点位置信息发送到客户端.
3.3 执行机构
执行机构为由X、Y轴两个步进电机带动的机构.通过X、Y两个步进电机的转动能使机构端点上的绘图笔在绘图板上进行绘图.并把X、Y两个电机转动信息通过光电码盘反馈给服务器上的PCL-730.
4. 技术实现
4.1 客户端程序
客户端主要是一个人机交互程序.其框架如图2所示：
4.2 客户端与服务器通讯实现
通讯采用TCP/IP协议进行,通讯数据结构如下:
定义结构体
typedef struct{int datatype；//数据类型
0：表示是从客户端传送到服务器端的起始数据.
1.：表示是从客户端传送到服务器端的终止数据.
1.0：表示是从服务器端发送到客户端的起始数据.
1.1：表示是从服务器端发送到客户端的终止数据.
int x,// 是画图点的x坐标
int y, //是点的y坐标
int linetype,//是该点与前一点之间连接线的类型：0：表示直线连接,1：表示是顺时针的圆弧连接,2：表示是逆时针的圆弧连接；
int radius；//表示圆弧连接的半径
int CRC；//是整个数据包除了CRC以外的校验码.
}DATA,
通讯采用Winsock.用流式套接口 编写客户/ 服务器模式.步骤如下： 1）功 服务器端和客户端各构造一个S O C K E T对象； 2)使用该对象构造S O C K E T句柄 ( 客户端应用缺省C R E A T E( ) ,但服务器端应指明一个端口号)； 3)客户端调用C O N N E C T O建立与服务器的连接, 服务器端调用L I S T E N（）进行监听,收到客户端请求后调用A C C E P T( )构造一个新的S O C K E T 对象,用于同 客 户端建立连接而服务器端继续监听； 4)构造C S O C K E T F I L E 对象,并与C S O C K E T 对象相关联； 5)构造C A R C H I V E 对象,并使用此对象接收或发送数据； 6)通信完毕,删除S O C K E T , S O C K E T F I L E , C A R C H I V E对象.服务器端程序的结构框图如图3所示：
4.3 直线、圆弧的插补算法
之先河圆弧插补均采用逐点比较法插补在此介绍一下圆弧插补算法的实现.
在计算机的内存中开辟八个单元XO、YO、NXY、FM、RNS、XM、YM和ZF,分别存放起点的横坐标x0、起点的纵坐标y0、总步数Nxy、加工点偏差Fm、圆弧种类值RNS、xm、ym和走步方向标志. 这里Nxy等于|xe-x0|+|ye-y0|； RNS等于1、2、3、4和5、6、7、8分别代表SR1、SR2、SR3、SR4和NR1、NR2、NR3、NR4,RNS的值可由起点和终点的坐标的正、负符号来确定；Fm的初值为F0＝０,xm和ym的初值为x0和y0；ZF等于1、2、3、4分别表示+x、-x、+y、-y走步方向.
圆弧插补算法的实现如图4：
4.4 服务器端与驱动的连接
服务器端与驱动的连接如图5所示：
步进电机的驱动电路如图6所示：
控制脉冲从PCL-730的D0口的输出,经74LS14反相后进入9014,经9014放大后控制光电开关,光电隔离后,由功率管TIP122将脉冲信号进行电压和电流放大,驱动步进电机的各相绕组.使步进电机随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和停止等动作.图中L1为步进电机的一相绕组.图中的RL为绕组内阻,50Ω电阻是一外接电阻,起限流作用,也是一个改善回路时间常数的元件.D1为续流二极管,使电机绕组产生的反电动势通过续流二极管D1而衰减掉,从而保护了功率管TIP122不受损坏.在50Ω外接电阻上并联一个200μF电容,可以改善注入步进电机绕组的电流脉冲前沿,提高了步进电机的高频性能.与续流二极管串联的200Ω电阻可减小回路的放电时间常数,使绕组中电流脉冲的后沿变陡,电流下降时间变小,也起到提高高频工作性能的作用.
4.5 步进电机的控制
步进电机的三相六拍工作方式：
①绕组的通电顺序： A； AB； B； BC； C； CA； A
PCL-730输出给步进电机的控制字如表1所示.
4.6 反馈数据的处理
本系统采用光电码盘为传感器进行位置检测.XA接PCL-730 DI0,XB接DI1YA接DI2YB接DI3.XA和XB分别是广电码盘A相和B相输出信号.A、B相信号波形如图7所示.A、B相波形一样,但B相比A相波形落后π/4.增量式光电码盘有示采用4倍频技术进行处理获取步进电机的位置信息.
如图8所示,AB两相编码信号如箭头方向变化则表示电机为正转,否则为反转.在图8中2个数字分别表示图7中的A、B相的电平编码,如图7中左边第一条虚线对应的A、B相的编码就是“00”.信号从“00”变为“10”表示光电码盘转动了1/4线.具体的转动角度取决于光电码盘的精度即共有多少线.光电码盘的线数多则转动角度的测量精度越高.
5. 结束语
本文搭建了一个网络遥操作的模型,通过这个模型可以实现通过网络设计并实时在异地通过绘图机绘出,并实时反馈显示进行修改.
参考文献
［1］ 王世华,胥布工,刘云辉,贾允毅.多信息感知辅助的网络遥操作机器人系统.机器人,2008.1
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［4］ 高胜,赵杰.基于Internet的机器人遥操作虚拟环境的关键问题.哈尔滨工业大学学报,2006.4
［5］ 于海生 等编著.计算机控制技术第一版,北京： 机械工业出版社,2007、12
［6］ 陈伯时 主编.电力拖动自动控制系统-运动控制系统（第三版）.北京：机械工业出版社,2009、2
作者简介
李论文范文,男,（1978-）,讲师,硕士.
总结：本文关于客户端操作论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
客户端操作系统引用文献:
[1] 腾讯新闻客户端和大数据硕士学位毕业论文范文 关于腾讯新闻客户端和大数据类学术论文怎么写5000字
[2] 新闻客户端和内容聚合毕业论文模板范文 关于新闻客户端和内容聚合相关论文范文检索2万字
[3] 扫描仪和邮箱客户端论文如何写 扫描仪和邮箱客户端类论文如何怎么撰写10000字
