【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械臂控制领域，特别涉及一种绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法及装置。
技术介绍
1、在空间任务中，使用机械臂进行目标物的辅助分离和对接是一种常见的关键任务，目前的辅助分离对接任务通常采用刚性臂进行，其定位精度高，刚度大，在充分示教和dh参数校准的情况下可以较好的完成辅助分离对接任务。但是，对于绳驱敏捷空间机械臂，其联动关节难以进行dh参数标定，因此往往具有一定的定位误差，另外在地面试验无法模拟天上环境进行示教，对于这种任务，特别是对接容差较小，任务容许时间较短的情况，对于绳驱敏捷空间机械臂难以做到定位对接准确。
技术实现思路
1、本专利技术提供绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法及装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、本专利技术的技术方案涉及一种绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，应用在绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置上，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置包括基座，所述基座包括分离解锁装置和机械臂，所述分离解锁装置上放置有目标物，所述目标物上设置有手柄，所述机械臂上的末端设置有用于抓取所述手柄的手爪，其特征在于，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法包括辅助分离方法和辅助对接方法，其中，
3、所述辅助分离方法包括以下步骤：
4、s100、基于视觉伺服方法，机械臂进入视觉监测位置并运动至目标物的上方，计算锁紧构型，记录当前机械臂的手爪与目标物相对位姿；
5、s200、机械臂
6、s300、所述分离解锁装置释放目标物，所述目标物与所述分离解锁装置分离后，所述目标物处于自由漂浮的状态但仍处于所述分离解锁装置的导向杆中；
7、s400、机械臂后退至即将分离位置，使目标物完全脱离所述分离解锁装置的导向杆；
8、s500、所述机械臂的手爪转换为锁紧状态，抓取目标物。
9、进一步，所述辅助对接方法包括以下步骤：
10、s600、机械臂在抓紧目标物状态下，基于视觉测量结果和分离时的位姿信息，计算即将分离构型和即将分离位置，并运动至即将分离位置；
11、s700、基于视觉测量结果，计算锁紧构型和锁紧位置，并运动至锁紧位置，使用视觉确定绝对定位误差，修正对接位置，根据修正后的对接位置，将目标物对接进入锁紧装置导向杆；
12、s800、基于视觉测量结果，计算压紧构型和压紧位置，并运动至压紧位置，所述分离解锁装置在压紧位置松开手爪后锁紧所述目标物；
13、s900、所述手爪从抓紧状态张开至包络状态，分离解锁装置锁紧目标物，所述目标物处于锁紧状态，所述手爪从包络状态张开至张开状态，所述目标物完成对分离解锁装置的对接面的对接。
14、进一步，所述辅助对接方法中，对接时使用即将分离位置，锁紧位置，压紧位置连续运行实现对接。
15、进一步，所述锁紧构型表示为：
16、
17、所述压紧构型表示为：
18、
19、判定所述锁紧状态表示为：
20、
21、其中，为当前关节角，表示最终的实际到达位置， 为末端相对于靶标的相对位姿，为靶标相对于手柄的相对位姿，fkine表示机械臂运动学正解，ikine表示机械臂运动学逆解，trans表示齐次变换矩阵。
22、进一步，所述辅助对接方法中，基于末端绝对位置和力估计以及行程开关状态结合的方法，判断对接到位状态。
23、进一步，本专利技术还提出一种绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置，应用在所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法上，所述的装置包括：
24、基座，所述基座包括分离解锁装置和机械臂，所述机械臂和所述分离解锁装置分别安装在所述基座上，
25、所述机械臂上的末端设置有手爪，所述分离解锁装置上放置有目标物，
26、所述目标物上设置有手柄，所述手柄便于所述手爪抓取。
27、进一步，所述分离解锁装置的表面至少设置有一个对接面，所述对接面为所述分离解锁装置与目标物的接触面，所述对接面上设置有压点开关、用于检测目标物的到位状态的行程开关和导向杆。
28、进一步，所述导向杆与所述对接面垂直。
29、进一步，所述压点开关的个数为4个，所述行程开关的个数为两个，所述导向杆的个数为两个。
30、进一步，所述压点开关完全到位后会产生对目标物有沿对接运动反方向的弹性力，所述导向杆的高度大于所述压点开关未压缩时的高度。
31、与现有的技术相比，本专利技术具有以下的特点：
32、本专利提出一种使用视觉手眼相机辅助修正末端位姿误差的方法，实现目标物在空间中的三维直线和旋转运动，在进行视觉定位补偿后，使用阻抗控制方法进行对接任务，保证插入力的稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，应用在绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置上，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置包括基座，所述基座包括分离解锁装置（200）和机械臂（300），所述分离解锁装置（200）上放置有目标物（400），所述目标物（400）上设置有手柄，所述机械臂（300）上的末端设置有用于抓取所述手柄的手爪（310），其特征在于，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法包括辅助分离方法和辅助对接方法，其中，
2.根据权利要求1所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
6.一种绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置，应用在如权利要求1至权利要求5任一所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法上，其特征在于，所述的装置包括：
<...【技术特征摘要】
1.绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，应用在绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置上，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺装置包括基座，所述基座包括分离解锁装置（200）和机械臂（300），所述分离解锁装置（200）上放置有目标物（400），所述目标物（400）上设置有手柄，所述机械臂（300）上的末端设置有用于抓取所述手柄的手爪（310），其特征在于，所述绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法包括辅助分离方法和辅助对接方法，其中，
2.根据权利要求1所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的绳驱机械臂视觉辅助对接与分离柔顺操控方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的绳驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫磊，程天泓，梁斌，王学谦，徐文福，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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。