The invention discloses a method for constructing an adaptive virtual clamp based on OSG. In the field of robot teleoperation and virtual training, virtual fixture can help achieve rapid localization and security. The construction strategy of an adaptive virtual clamp proposed by the invention aims at improving the efficiency of the virtual operation by improving the construction efficiency of the virtual fixture for the absence of environmental conditions. From the starting point to the target object from the motion to the destination point, by detecting the X-ray OSG collision detection library method to detect whether two other objects, if there is no virtual fixture has a simple shapes such as cylinders, or virtual fixture to adaptively construct a safe and shorter path virtual pipeline. Compared with the traditional method, the invention has the advantages of single and invariant shape of the virtual fixture, better robustness and versatility, and maximum reduction of the complexity of the virtual fixture modeling, thereby greatly improving the efficiency of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种基于OSG的自适应虚拟夹具的构造方法
机器人遥操作虚拟在轨维护训练系统
技术介绍
虚拟夹具是遥操作领域中一个很重要的辅助手段,特别是控制机械臂在虚拟场景中运动的时候,虚拟夹具可以限制机械臂的运动空间,并利用一定的虚拟夹具的引导算法来导引机械臂手部的运动,从而帮助操作者控制机器人能够更好更快的完成任务,提高工作效率。虚拟夹具在基于虚拟场景的机器人遥操作系统已经得到了较好的应用和发展。然而传统的虚拟夹具存在诸多的弊端:不能根据环境变化调节虚拟夹具结构,不同的环境下需要更换虚拟夹具。虽然虚拟夹具具有各种各样的形态,但是其最终目的都是为了能让目标执行器能够在虚拟夹具内部的安全范围内运动,将机械臂末端在靠近目的地的过程中,避免其穿出虚拟夹具从而和外部环境发生碰撞,这样可以很好地保护机械臂。本文提出了自适应虚拟夹具的方法,具有根据环境变化动态调整虚拟夹具的功能。可以不需要对虚拟夹具进行建模,而是当外界变化的时候,可以自适应的调整夹具的形态,来调整机械臂的运动策略。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过一定的策略选择合适形状的虚拟夹具和复杂情况下虚拟管道状虚拟夹具的构建过程。本专利技术采用如下的技术方案:构建具有力反馈的OSG虚拟仿真环境,通过力反馈设备控制机械臂末端运动,给定机械臂末端的起始点和目标点,要让机械臂从起始点运动到目标点,先通过OSG碰撞检测库的射线穿透的方法,判断两点之间是否存在障碍物,若不存在则建立简单形状如圆柱体的虚拟夹具,否则通过射线穿透方法确定出障碍物的尺寸,然后在障碍物的周围确定出一个一系列安全关键点,然后只需要构建起始点到关键点、关键点之间和 ...
【技术保护点】
一种基于OSG的自适应虚拟夹具的构造方法,具体构建过程特征在于以下步骤:1)根据起始点和目标点,构建它们之间的虚拟夹具,选择虚拟夹具形状方法确定;2)针对步骤(1)中复杂情况下虚拟夹具采用虚拟管道,对虚拟管道空间位姿的确定。
【技术特征摘要】
1.一种基于OSG的自适应虚拟夹具的构造方法,具体构建过程特征在于以下步骤:1)根据起始点和目标点,构建它们之间的虚拟夹具,选择虚拟夹具形状方法确定;2)针对步骤(1)中复杂情况下虚拟夹具采用虚拟管道,对虚拟管道空间位姿的确定。2.基于权利要求书1所述的基于射线检测的虚拟夹具的构建方法,其特征在于:所述步骤1)中选择虚拟夹具形状的方法是:在起始点和目标点之间,通过OSG的射线检测技术,确定它们之间是否存在障碍物,如果没有选择较简单的圆柱体形状虚拟夹具,如...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋荆洲,李盛贵,孙汉旭,贾庆轩,
申请(专利权)人:北京邮电大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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