The use of space manipulator operation system to achieve man-machine synergy loosening screw operation method, belongs to the space manipulator operation technology area. In order to solve the problem that the existing robot cannot alignment and insert screws, it is difficult to complete screw operation. The method of the invention includes two work links. The first link is to grasp the position of the operating screw for the astronaut to grasp the hand electric drill, and the second link is to grasp the operated screw independently by the manipulator. The astronaut off-line teaches the operation position of the screw, and the astronaut grasping the handshake is placed in the operating screw position, and the global camera measures the position of the handpiece. The manipulator grasps the screw of the hand drill, the global camera measure the position of the hand electric drill, the motion of the visual real time servo manipulator, and the hand control of the manipulator in the process of inserting the screw of the hand electric drill. The invention solves the problems of grasping position and posture of electric tools, accurate alignment of the operating screws, and flexible control of manipulator during operation. One
【技术实现步骤摘要】
利用空间机械手操作系统实现人机协同拧松螺钉操作方法
本专利技术涉及一种人机协同空间机械手拧松螺钉的方法,属于空间机械手操作
技术介绍
在过去三十几年里,随着空间实验室、空间站、探月以及深空探测与开发等领域的空间活动、空间设施的不断增加,空间机器人得到了迅速的发展,起到越来越重要的作用。针对空间站应用的大型机械手,如加拿大航天飞机机械手和国际空间站机械手、日本空间站机械手等,利用空间机器人完成大型设备的在轨搬运和装配等,极大地提高了空间设施的建造和运营效率。为了保障空间设施的可靠运行、延长在轨寿命,通过空间机器人对空间设施的捕获、维修维护、释放、回收等操作,是修复故障卫星、燃料补加、设备设计等的重要手段。通过空间机械手与人类航天员协同完成大量危险、繁重、简单重复的空间操作,实现两者的互补,充分发挥实现人类航天员的智力、经验优势与机器人的环境适应性优势,将极大地提高空间操作的安全性和操作效率,空间机械手与人类航天员的协同作业是未来空间作业的重要方式。空间操作的操作对象很多,但典型的作业动作包括抓握、对准、拔插、旋拧等,逐步实现每一个典型动作是实现空间维修作业的基础。其中机械手抓握电动工具拧松螺钉是一项重要的在轨维修作业任务。现有的空间机器人缺乏力感知和局部自主控制能力,难以实现对电动工具位姿可控的抓握、对螺钉的精确对准、操作工程机械手的柔顺控制等,无法完成拧松螺钉操作。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种利用空间机械手操作系统实现人机协同拧松螺钉操作方法,以解决现有空间机器人难以实现对电动工具的抓握位姿控制、对螺钉的精确对准、操作过程机械手的柔顺控 ...
【技术保护点】
1.一种利用空间机械手操作系统实现人机协同拧松螺钉操作方法,所述的空间机械手
【技术特征摘要】
1.一种利用空间机械手操作系统实现人机协同拧松螺钉操作方法,所述的空间机械手操作系统包括支架(1)、机械手(2)、维修操作平台组件(3)及全局相机(4),所述的机械手(2)包括机械臂(2-1)、灵巧手(2-2)和连接法兰盘(2-3),所述的连接法兰盘(2-3)、机械臂(2-1)及灵巧手(2-2)依次连接,所述的维修操作平台组件(3)包括电动工具固定筒(3-1)、被操作螺钉(3-2)及维修操作平台(3-3),所述的电动工具固定筒(3-1)固定在维修操作平台(3-3)上,所述的被操作螺钉(3-2)拧固在维修操作平台(3-3)上,所述的维修操作平台(3-3)与支架(1)固定连接;所述的连接法兰盘(2-3)与支架(1)固定连接,机械手(2)位于维修操作平台组件(3)的上方,所述的全局相机(4)固定在支架(1)上并位于维修操作平台组件(3)的侧上方;其特征在于:所述的方法包括如下步骤:步骤一:航天员示教拧被操作螺钉(3-2)工作位置;电动工具(5)插装在维修操作平台组件(3)的电动工具固定筒(3-1)内,位置点定义为A1,航天员抓握电动工具(5),并将电动工具(5)从电动工具固定筒(3-1)内提出,将对准工装(6)放在电动工具(5)的刀头(5-4)前端,之后,放置在被操作螺钉(3-2)上,借助对准工装(6)保证电动工具(5)的刀头(5-4)与被操作螺钉(3-2)对准,电动工具(5)的刀头(5-4)与被操作螺钉(3-2)之间的间距为20mm,此时,电动工具(5)的刀头(5-4)位置定义为A4;步骤二:全局相机(4)识别航天员示教后的电动工具(5)位姿;航天员借助对准工装(6)实现电动工具(5)的刀头(5-4)与被操作螺钉(3-2)的对准、固定间距后,全局相机(4)根据电动工具(5)上的视觉靶标(5-3)识别电动工具(5)相对机械手(2)的位姿,并将电动工具(5)的该位姿传给机械手(2),用于伺服机械手(2)的运动;航天员完成示教后,将电动工具(5)重新置于维修操作平台组件(3)的电动工具...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘伊威,刘宏,金明河,倪风雷,李志奇,范春光,李重阳,刘冬雨,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。