【技术实现步骤摘要】
一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法
本专利技术涉及遥操纵
，具体涉及一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法。
技术介绍
受发动机动力系统特点的影响，直升机在船上甲板机库、停机坪、起飞线等区域的移动需通过系留装置牵引的方式实现。系留装置工作时通过末端的机械爪抓紧并锁住直升机探杆，并通过横向和纵向移动牵引直升机行走。系留装置与直升机之间的耦合系统呈现复杂的运动学和动力学特性。为了实现直升机在船上降落区域的预定行驶轨迹，系留装置的牵引路线需要很高的操作技巧。存在直升机牵引的作业效率低，且对操作人员专业技能要求高的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，通过系留装置手控器的虚拟力反馈，对操作人员的操纵行为予以引导，从而提高海上直升机回收的作业效率，降低对操作人员熟练程度的要求。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，所述方法包括：<...
【技术保护点】
1.一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据实时反馈的直升机位置和船上降落区域信息规划出直升机的最优牵引路径，进而经过运动学解算得出系留装置的最优路径；/n根据所述系留装置的最优路径，通过人工势场求解虚拟引导力；/n将所述虚拟引导力同操作人员的操纵力共享融合，共同作为系留装置手控器的输入信号，通过力-位置混合控制实现系留装置手控器对操作人员行为的力觉引导。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据实时反馈的直升机位置和船上降落区域信息规划出直升机的最优牵引路径，进而经过运动学解算得出系留装置的最优路径；
根据所述系留装置的最优路径，通过人工势场求解虚拟引导力；
将所述虚拟引导力同操作人员的操纵力共享融合，共同作为系留装置手控器的输入信号，通过力-位置混合控制实现系留装置手控器对操作人员行为的力觉引导。
2.根据权利要求1所述的海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，根据船上降落区域信息规划出直升机的最优牵引路径，包括：
利用船上降落区域信息获得直升机牵引的起点、终点以及中间关键点；
以所述直升机牵引的起点、终点以及中间关键点作为B样条函数曲线的型值点，利用所述型值点反求控制点，加入约束条件对所求的控制点进行优化处理，采用逐步二次规划的方法求解最优控制点，将所述最优控制点拟合成B样条函数曲线，得到直升机的最优牵引路径。
3.根据权利要求2所述的海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，所述B样条函数曲线为均匀三次B样条曲线。
4.根据权利要求2所述的海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，所述约束条件包括：尽可能多地通过事先预定好的最优路径关键点并期望每段曲线的初始位置能落在最优路径关键点上；直升机的起点和终点方位角对曲线首尾切线的约束；满足最优路径最小转弯半径对路径曲线的曲率约束。
5.根据权利要求1所述的海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，根据所述系留装置的最优路径，通过人工势场求解虚拟引导力，包括：
基于所述系留装置的最优路径，构建系留装置运动的人工势能场，所述系留装置的最优路径代表低势能区，船上建筑环境代表高势能区；所述低势能区产生虚拟引力，所述高势能区产生虚拟斥力；
对所述虚拟引力和所述虚拟斥力进行加权处理，得到所述系留装置的虚拟引导力。
6.根据权利要求5所述的海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，其特征在于，基于所述系留装置的最优路径，构建系留装置运动的人工势能场，包括：
基于随着系留装置距离目标位置的距离越远而单调递增的原则构建引力场Vatt：
技术研发人员：倪涛，赵丁选，张泮虹，张祝新，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13
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