多自由度主从式遥操作机械手控制方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人控制领域，具体涉及一种多自由度主从式遥操作机械手控制方法。
技术介绍
随着科学技术不断发展，以及机器人取代人工的领域迅速增加，各类机器人的研制已成为世界各国和军队共同关注的课题。由于机器人的作业环境状况不明，很多场合人类无法到达或者只能通过视频获取作业信息，需要作业的位置随机性较大且抓取过程中随时有意外发生的可能，如果人靠近作业现场，意外随时可能发生。因此，在这特种环境下机器人采用主从式操作进行遥控作业，降低处理难度，对提高科技整体技术水平和作业效率具有重要意义。世界上已有的主从式遥操作机器人包括“达芬奇手术机器人”、“遥操作危险品挖掘搬运机器人”、“登月机器人”、“好奇号”火星探测机器人等。遥操作控制是机器人中至关重要的一部分，遥操作控制的核心是逆运动算法，其好坏程度直接影响着机器人的人机交互性能、可靠程度及安全性能等。针对机器人作业环境的特殊情况，如果机器人的控制系统不可靠，将会引入新的不安全因素，不但没能解决问题，反而会促发矛盾问题的升级。在多自由度的机械手操作时，通常的做法是采用单关节的远程遥控方式，这对机械手末端手爪的定位抓取造成了极大困难。操作人员必须非常熟悉排爆机器人的操作，通过远处的摄像头判断机械手末端位置，并且快速且准确的操作每个关节，使机械手末端的手爪刚好对可疑目标并进行抓取。该种方式对操作人员的精神负担较大，容易疲劳而且操作效率较低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术是提供一种多自由度主从式遥操作机械手控制方法，旨在提能够实现机械手多关节联动控制。实现本专利技术目的的技术方案是一种多自由度主从式遥操作机...
【技术保护点】
一种多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：包括如下操作步骤：步骤A，现场从机械手，根据正运动学的方法，以当前各关节的角度为参数确定姿矩阵；步骤B，根据实际的目标图像或视频判断抓取目标点(X、Y、Z)或X、Y、Z的方向，并不考虑目标姿态；步骤C，人工设定计机械手抓的路线轨迹；步骤D，设定插补点，即每个移动路段的步长；步骤E，根据运动帝逆解算法，计算机械手到达下一个插补点需要各关节的运动参数并执行，即各关节旋转角度和运动速度实现；步骤F，以人工判断进行反馈并重复步骤A，使从机械臂到达目标位置。
【技术特征摘要】
1.一种多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：包括如下操作步骤：步骤A，现场从机械手，根据正运动学的方法，以当前各关节的角度为参数确定姿矩阵；步骤B，根据实际的目标图像或视频判断抓取目标点(X、Y、Z)或X、Y、Z的方向，并不考虑目标姿态；步骤C，人工设定计机械手抓的路线轨迹；步骤D，设定插补点，即每个移动路段的步长；步骤E，根据运动帝逆解算法，计算机械手到达下一个插补点需要各关节的运动参数并执行，即各关节旋转角度和运动速度实现；步骤F，以人工判断进行反馈并重复步骤A，使从机械臂到达目标位置。2.根据权利要求1所述的多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：在所述布步骤A中，所述正运动学的方法为采用笛卡坐标系的正运动学的方法，是通过各并节的空间变换矩阵的迭代，计算从机械臂末端手爪的当前位置。3.根据权利要求2所述的多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：在步骤C中，设定的路线轨迹为直线轨迹或折线轨迹。4.根据权利要求3所述的多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：在步骤D中设定的步长为设定末端下一个插补点距离，也就是手爪移动的单次距离，距离当前的位置步长为(ΔX,ΔY,ΔZ)。5.根据权利要求4所述的多自由度主从式遥操作机械手控制方法，其特征在于：步骤E中计算方法为，θ1＝Atan 2(py,px)；令k1＝pxc1+pys1； θ 2 = arctan k 1 - a 1 p z - arctan k 2 / ρ 2 ± 1 - ( k 2 / ρ 2 ) 2 ; ]]>令 θ 3 = arctan a 3 d 4 - arctan k 3 \...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋梁中，
申请(专利权)人：广州霞光技研有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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