基于虚拟夹具的力反馈遥操作技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:tian314714
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传统遥操作技术在实现精确控制的同时难以达到较高的安全性,虚拟夹具方法在遥操作技术中的应用,将人的智能操作与机器人的精确控制相结合,能够有效应对新的挑战。本文在借鉴国内外学者研究成果的基础上,结合本实验室开发的机器人设备,搭建了一套空间机器人遥操作地面验证实验系统,并对虚拟夹具方法辅助遥操作技术进行了研究与验证,主要完成了如下工作:首先,搭建了机器人遥操作实验系统。结合实验室自主研发的六自由度力反馈手控器与八自由度模块化机械臂,对遥操作系统的主端与从端系统分别进行设计,并建立起通讯。实现了课题研究的实验平台搭建。其次,研究了虚拟夹具方法在遥操作中的应用策略。提出了全新的虚拟夹具分类方法,并对不同操作任务采用何种虚拟夹具方法的问题进行了研究,提出了虚拟夹具方法在辅助遥操作中的具体应用策略。然后,研究了虚拟夹具辅助遥操作的具体方法。提出了虚拟夹具的引导方法,建立了虚拟夹具在遥操作中的数据传递模型,将力反馈与虚拟夹具方法相结合,提升了遥操作系统在轨迹跟踪中的控制精度,以及应对环境障碍的安全性。最后,完成了虚拟夹具辅助遥操作地面验证实验。将本文提出的虚拟夹具辅助遥操作方法应用于搭建的实验平台,并通过分析相关仿真与实验结果,验证了虚拟夹具对于遥操作系统控制精度与操作安全性的提升。
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