基于力反馈技术的机器人遥操作方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法及系统，其中，主控部分获取手控器位姿信息，并基于手控器和机器人末端工作空间的映射关系，得到机器人各关节角度，生成机器人控制信号并输出至从控部分；同时，从从控部分获取机器人的力反馈数据，生成力矩复现控制信号，在手控器上复现机器人的各关节力反馈信息；从控部分接收机器人控制信号控制机器人完成相应动作，同时采集机器人各关节的力反馈数据，并发送给主控制部分。本发明专利技术增强了用户对从控端作业环境的力感知水平；简化了数据传输链路，对遥操作进行了优化，提高了机器人控制的稳定性和精确性；简化控制程序，减少遥操作过程的延迟，同时降低了主从计算机的配置要求。置要求。置要求。

【技术实现步骤摘要】
基于力反馈技术的机器人遥操作方法及系统


[0001]本专利技术涉及遥操作机器人控制
，具体地，涉及一种基于力反馈技术的机器人遥操作方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，人类的探索活动日益活跃，探索范围已遍及世界的各个角落。与此同时，这些探索活动的危险程度和复杂程度日益增加，比如空间机器人维修、地震救灾、危险物拆除等。出于对操作员人身安全的考虑，需要有可靠的执行器代替操作员执行危险任务，从而避免操作员受到不可控的人身伤害。此外，对于工作空间狭小的情况，操作员无法直接进入现场，只能由执行器代替进行作业。但是，随着人类探索活动的进一步深入，完成这些任务所需的精确性和稳定性也日益增加。预编程的执行器受限于传感器、人工智能、控制技术等关键技术的影响，在现阶段很难独立自主地作业于复杂环境，而只能在特定环境执行一些相对简单地任务。因此需要借助机器人遥操作方法，通过人对环境进行分析和决策，进而控制机器人去完成任务。这种方法能够最大限度地提高资源使用率、维护人类的生命安全，并创造巨大的经济效益和社会效益。
[0003]公开号为CN11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法，其特征在于，包括：主控部分和从控部分；其中：所述主控部分获取用于机器人遥操作的手控器位姿信息，基于手控器工作空间和机器人末端工作空间之间的映射关系，对所述手控器位姿信息进行处理，得到机器人各关节角度，生成机器人控制信号并输出至所述从控部分；同时，从所述从控部分获取机器人的力反馈数据，生成力矩复现控制信号，用于在手控器上复现机器人的各关节力反馈信息；所述从控部分接收所述机器人控制信号用于控制机器人完成相应动作，同时采集机器人各关节的力反馈数据，并发送给所述主控制部分。2.根据权利要求1所述的基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法，其特征在于，所述手控器工作空间和机器人末端工作空间之间的映射关系，包括：手控器与机器人末端之间的平动映射关系和手控器与机器人末端之间的转动映射关系。3.根据权利要求2所述的基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法，其特征在于，所述手控器与机器人末端之间的平动映射关系，包括：手控器末端坐标(px,py,pz)与机器人末端坐标(pos
x
,pos
y
,pos
z
)之间的平动映射关系如下公式所示：其中，home_pos
x
、home_pos
y
、home_pos
z
表示机器人末端在基坐标下的初始坐标，k表示主控部分与从控部分之间位置映射的比例系数。4.根据权利要求2所述的基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法，其特征在于，所述手控器与机器人末端之间的转动映射关系，包括：手控器末端欧拉角与机器人末端旋转向量之间的转动映射关系如下公式所示：R＝R
z
×
R
y
×
R
xx
其中，R表示手控器末端欧拉角对应的旋转矩阵，R
z
表示偏航角对应的旋转矩阵，R
y
表示俯仰角对应的旋转矩阵，R
x
表示滚转角对应的旋转矩阵，θ表示机器人末端旋转向量的角度，tr(
·
)表示矩阵的迹，n表示机器人末端旋转向量的旋转轴，︿表示向量的反对称变换符。5.根据权利要求1所述的基于力反馈技术的机器人遥操作控制方法，其特征在于，所述从...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄励昊，付傲然，
申请(专利权)人：上海智能制造功能平台有限公司，
类型：发明
国别省市：