一种基于同构力反馈手控器的遥操作控制系统及方法

    公开(公告)号:CN118977244A

    公开(公告)日:2024-11-19

    申请号:CN202411197596.9

    申请日:2024-08-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于同构力反馈手控器的遥操作控制系统及方法,由主端和从端构成;主端至少包含交互界面和力反馈手控器;从端至少包含机械臂、相机和力传感器;力反馈手控器和机械臂是同构的;设置从端机械臂到主端力反馈手控器的力映射,将机械臂末端力传感器采集到的受力信息反馈到力反馈手控器上,通过操作主端手控器或交互界面,对从端机械臂进行位置控制;所述位置控制包含粗调关节控制、细调关节控制和末端控制;力传感器坐标系和力反馈手控器末端坐标系重合。本方明通过三种控制方式能够同时满足快速移动和精细操作,提高遥操作系统的适应性和操作过程中的效率和准确性,增加操作者的临场感和真实感。

    基于变刚度虚拟墙和阻尼力场的双臂遥操作系统及方法

    公开(公告)号:CN119238501A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411317341.1

    申请日:2024-09-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于变刚度虚拟墙和阻尼力场的双臂遥操作系统及方法,由主端和从端构成,主端包括双手控器、人机交互界面、虚拟场景生成单元和计算单元,从端包括双机械臂、视觉与深度传感器,其中计算单元用于接收主端双手控器的控制指令,经过主端虚拟墙和阻尼力场算法后,生成从端的双机械臂控制指令,将力反馈传递至主端的双手控器,将深度信息和视觉信息传递给虚拟场景生成模块。本系统及方法在主端通过手控器以力反馈的形式向操作者进行碰撞预警,设置动态安全系数实时更新虚拟墙的刚度,根据变刚度虚拟墙设置阻尼力场,也增加双臂遥操作过程中人机交互的体验,实现双臂之间、主端与从端、主端与操作者之间自然有效的交互,避免双臂遥操作过程碰撞、误操作发生的可能性。

    一种三臂空间机器人多模态共享遥操作系统及方法

    公开(公告)号:CN118061176A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410208049.X

    申请日:2024-02-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三臂空间机器人多模态共享遥操作系统及方法,至少包括主端遥操作系统、通讯模块和从端机器人系统,主端遥操作系统至少包括两台力反馈手控器、麦克风阵列以及上位机软件,从端机器人系统包括两台末端配备夹爪的作业臂、一台末端安装双目相机的观察臂、视觉单元、力传感器及下位机软件;操作者控制舱外机器人的两台作业臂来执行任务,控制观察臂获取更佳的局部视角;本方法通过共享控制算法将包含位姿控制、语音控制、力控制的多模态遥操作控制方法与机器人自主控制相融合,能够根据操作者的需求,实现人机共同控制机械臂的位置、姿态以及接触力,由机器人自主执行其他较为简单的任务,降低了操作者的操作负担,提高了控制效率。

    基于双臂协作势场的力觉引导遥操作系统及控制方法

    公开(公告)号:CN117984322A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410208048.5

    申请日:2024-02-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双臂协作势场的力觉引导遥操作系统及控制方法,通过两台机械臂末端工具中心点的实时位姿,循环判断目标物体与双臂的工作空间边界的最短距离dp‑s,i是否低于阈值Ds,若均高于阈值则采取双臂对称协作策略;若低于阈值,则采取单臂优先协作策略,将该臂作为优先臂;根据协作策略分别确定双臂的协作因子δi;根据协作因子、目标物体距离双臂末端工具中心点的距离以及障碍物的位置构建双臂协作势场;基于双臂协作势场生成对应的动态虚拟约束力,通过两台力反馈手控器引导、协助操作者操控两台机械臂来完成双臂协作任务,提高操作者的控制精度、作业效率以及人机协作时的安全系数,更能适应复杂的非结构化环境。

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