一种六自由度机械臂遥操作系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种六自由度机械臂遥操作系统及其方法。该系统包括依次电性连接的主端模块、上位机、从端模块；从端模块用于根据上位机传输的信号进行位移调整和姿态调整；从端模块为六自由度机械臂；主端模块包括多个踏板、多自由度遥操作杆；多个踏板、多自由度遥操作杆分别与上位机电性连接；多个踏板用于产生控制六自由度机械臂在三维空间上位移的信号，不同的踏板产生三维空间上不同方向位移的信号；多自由度遥操作杆用于产生控制多自由度机械臂姿态的信号。本发明专利技术相比现有技术，在提高操作精度的同时也具备在大范围内快速进行位移和姿态调整的功能。和姿态调整的功能。和姿态调整的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度机械臂遥操作系统及其方法


[0001]本专利技术属于电气机械的
，具体涉及一种六自由度机械臂遥操作系统及其方法。

技术介绍

[0002]遥操作是一种人类对机器人进行远程控制的技术，人类操作包含在机器人的相关控制回路中，人类负责决策和下达指令，机器人负责精确地执行指令，适合完成危险、困难的任务。随着遥操作设备和通信技术的发展，机器人遥操作技术在医疗、防爆、救援等领域中得到越来越广泛的应用。其中，六自由度机械臂常作为工业、医疗等领域的遥操作对象，用于控制其位姿的遥操作设备也形式多样，有如六自由度操纵杆、摇杆、按钮、3D鼠标等。
[0003]现有技术中，六自由度操纵杆由于与六自由度机械臂结构相似，因此其姿态易于直观地映射至机械臂末端，方便用户观察和操作。但是，在位置移动操作上，六自由度操纵杆存在工作空间不足、位姿耦合等局限性，而摇杆、按钮及3D鼠标等方式通常采用增量式控制方法，虽能够使机械臂移动范围增大，但姿态控制上不够直观，导致目前的遥操作设备难以控制机械臂同时实现大范围移动与精细位姿调整。此外，医生进行手术或检查时，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，包括依次电性连接的主端模块、上位机、从端模块；所述主端模块用于产生控制从端模块的信号；所述上位机用于传输和计算主端模块产生的信号，并根据计算结果向从端模块传输信号；所述从端模块用于根据上位机传输的信号进行位移调整和姿态调整；从端模块为六自由度机械臂；主端模块包括多个踏板、多自由度遥操作杆；所述多个踏板、多自由度遥操作杆分别与上位机电性连接；多个踏板用于产生控制所述六自由度机械臂在三维空间上位移的信号，不同的踏板产生三维空间上不同方向位移的信号；所述多自由度遥操作杆用于产生控制多自由度机械臂姿态的信号。2.根据权利要求1所述六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，所述多自由度操作杆为六自由度遥操作杆，所述六自由度遥操作杆的数量为一个；所述六自由度机械臂的数量为一个。3.根据权利要求2所述六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，六自由度遥操作杆包括依次活动连接的固定基架、第一旋转关节、第二旋转关节、第一连杆、第三旋转关节、第二连杆、万向节、第三连杆、旋转外壳；所述固定基架与第一旋转关节的连接处、第二旋转关节与第一连杆的连接处、第一连杆与第三旋转关节的连接处、万向节内部、第三连杆与旋转外壳连接处均分别设有角度传感器；所述角度传感器与上位机电性连接，用于产生六自由度遥操作杆的姿态变化的信号并传输到上位机。4.根据权利要求3所述六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，旋转外壳上设有开关按钮；所述开关按钮与上位机电性连接，用于产生六自由度遥操作杆是否控制六自由度机械臂的信号。5.根据权利要求1所述六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，主端模块还设有底座；踏板设于底座上；踏板包括左踏板、右踏板、前踏板、后踏板、升降踏板，所述升降踏板设有下降按钮、上升按钮；所述左踏板、右踏板、前踏板、后踏板、下降按钮、上升按钮均分别与上位机电性连接，分别用于产生控制六自由度机械臂在三维空间与各自相对应方向上位移的信号。6.根据权利要求5所述六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，主端模块还设有升降机构和升降台；所述升降机构与底座固定连接、与升降台活动连接；所述升降台与底座为相互平行设置，六自由度遥操作杆设于升降台上。7.一种六自由度机械臂遥操作方法，包括权利要求1
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6任一项所述的六自由度机械臂遥操作系统，其特征在于，包括步骤如下：
初始状态设置；操作多个踏板对六自由度机械臂在三维空间的位置进行粗调整；操作六自由度遥操作杆，对六自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辰光，赵冠懿，李万琦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：