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公开(公告)号:CN110039547B
公开(公告)日:2021-08-10
申请号:CN201910447859.X
申请日:2019-05-27
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提供一种柔性机械臂遥操作的人机交互终端及方法。通过VR头戴显示器生成柔性机械臂的三维立体可视化场景;S2、通过操作手柄控制柔性机械臂末端姿态,从而控制柔性机械臂臂型,以达到亲自操作柔性机械臂的效果。本发明是一种非接触式的交互技术,基于机器视觉的交互技术。由于是非接触式的,因此整个操作方式是非侵入式的,对操作员的干扰会大大减少。在这类交互技术中,让操作员能以更直观和自然的命令方式去进行控制,有效避免了接触式设备所带来的干扰。
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公开(公告)号:CN109048897B
公开(公告)日:2021-01-15
申请号:CN201810921630.0
申请日:2018-08-14
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种主从机器人遥操作方法,包括步骤如下:A1.主端机器人发出指令;A2.确定主端机器人的自由度,建立虚拟分解矩阵单元;A3.确定从端机器人的自由度,建立虚拟分解矩阵单元;A4.相同数量的虚拟分解矩阵单元,将根据下列式子可生成相同数量的虚拟关节,ViX为虚拟分解矩阵单元,SX(t)为状态向量,M为主端机器人,S为从端机器人,为虚拟关节;A5.主从端机器人相对应的虚拟关节组成虚拟关节对;A6.将所有虚拟关节对的相似度矩阵进行相加,形成虚拟关节的映射,将上述发出的指令转化为从端机器人的指令,从而实现对从端机器人的控制。与现有技术相比,无论主从端机器人构型是否相同,都可以保证主从端机器人在任务空间的同步性,同时还保证在构型上的相似性。
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公开(公告)号:CN106933103A
公开(公告)日:2017-07-07
申请号:CN201710262726.6
申请日:2017-04-20
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种有限时间收敛的遥操作双边控制器的控制方法。所述控制方法包括如下步骤:S01、建立不考虑重力项的动力学模型;S02、根据S01中的动力学模型建立主从双边控制系统的误差模型;S03、计算S02中的误差模型的不确定部分的界;S04、定义S02中的误差模型的外界干扰项关于系统状态量的界;S05、根据S02确定滑模变量;S06、根据S03至S05,针对S02的误差模型,确定双边控制律;S07、S06中的确定与控制器参数、系统初始状态相关的收敛时间并根据收敛时间调整控制律。本发明能保证在给定的有限时间内,主从双边机器人的跟踪误差快速收敛到零,在保证系统在时延下稳定性的同时,提高了系统双边同步跟踪的快速性。
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公开(公告)号:CN106444861B
公开(公告)日:2019-05-10
申请号:CN201611023564.2
申请日:2016-11-21
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种基于三维手势的空间机器人遥操作系统,包括手势交互子系统、预测仿真子系统、信息管理子系统;手势交互子系统通过手势采集设备采集人手位姿信息并进行预处理;预测仿真子系统与手势交互子系统连接,对手势交互子系统发来的遥操指令的合法性进行检查,并监测空间机器人的当前状态数据,通过动力学仿真对空间机器人下一步的状态进行预测,和通过三维显示模块对空间机器人的预测状态和当前状态进行三维实时显示;信息管理子系统与预测仿真子系统连接,通过地面站与空间机器人进行通讯,实现遥操指令上传与监测状态数据下放。应用本发明,能够精确实时地控制空间机器人完成一系列在轨维修、在轨模块更换、在轨燃料加注等任务。
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公开(公告)号:CN109048897A
公开(公告)日:2018-12-21
申请号:CN201810921630.0
申请日:2018-08-14
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种主从机器人遥操作方法,包括步骤如下:A1.主端机器人发出指令;A2.确定主端机器人的自由度,建立虚拟分解矩阵单元;A3.确定从端机器人的自由度,建立虚拟分解矩阵单元;A4.相同数量的虚拟分解矩阵单元,将根据下列式子可生成相同数量的虚拟关节,i=1,2,...,l,X=M,S,为虚拟分解矩阵单元,SX t为状态向量,M为主端机器人,S为从端机器人,为虚拟关节;A5.主从端机器人相对应的虚拟关节组成虚拟关节对;A6.将所有虚拟关节对的相似度矩阵进行相加,形成虚拟关节的映射,将上述发出的指令转化为从端机器人的指令,从而实现对从端机器人的控制。与现有技术相比,无论主从端机器人构型是否相同,都可以保证主从端机器人在任务空间的同步性,同时还保证在构型上的相似性。
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公开(公告)号:CN106444861A
公开(公告)日:2017-02-22
申请号:CN201611023564.2
申请日:2016-11-21
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种基于三维手势的空间机器人遥操作系统,包括手势交互子系统、预测仿真子系统、信息管理子系统;手势交互子系统通过手势采集设备采集人手位姿信息并进行预处理;预测仿真子系统与手势交互子系统连接,对手势交互子系统发来的遥操指令的合法性进行检查,并监测空间机器人的当前状态数据,通过动力学仿真对空间机器人下一步的状态进行预测,和通过三维显示模块对空间机器人的预测状态和当前状态进行三维实时显示;信息管理子系统与预测仿真子系统连接,通过地面站与空间机器人进行通讯,实现遥操指令上传与监测状态数据下放。应用本发明,能够精确实时地控制空间机器人完成一系列在轨维修、在轨模块更换、在轨燃料加注等任务。
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公开(公告)号:CN109773769B
公开(公告)日:2020-11-10
申请号:CN201910138510.8
申请日:2019-02-25
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于球销副的柔性机械臂,包括多段臂杆、多组联动绳组和多根驱动绳,多段臂杆分别依次首尾相连,其中每相邻的两段臂杆之间通过球销副连接,各组联动绳组分别与两端分别连接有球销副的各段臂杆相对应,每组联动绳组包括多根联动绳,每组联动绳组中的多根联动绳分别依次绕过相对应的臂杆的第一端的球销副、该相对应的臂杆以及该相对应的臂杆的第二端的球销副以实现联动,每根联动绳在相对应的臂杆上呈S形;多根驱动绳分别依次穿过依次首尾相连的多段臂杆以实现对多段臂杆的驱动。本发明提出的基于球销副的柔性机械臂,更便于工程应用、联动效果稳定可靠,并实现等曲率弯曲联动。
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公开(公告)号:CN109976390A
公开(公告)日:2019-07-05
申请号:CN201910277753.X
申请日:2016-11-21
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 一种基于三维手势的空间机器人遥操作系统,包括手势交互子系统、预测仿真子系统、信息管理子系统;手势交互子系统通过手势采集设备采集人手位姿信息并进行预处理;预测仿真子系统与手势交互子系统连接,对手势交互子系统发来的遥操指令的合法性进行检查,并监测空间机器人的当前状态数据,通过动力学仿真对空间机器人下一步的状态进行预测,和通过三维显示模块对空间机器人的预测状态和当前状态进行三维实时显示;信息管理子系统与预测仿真子系统连接,通过地面站与空间机器人进行通讯,实现遥操指令上传与监测状态数据下放。应用本发明,能够精确实时地控制空间机器人完成一系列在轨维修、在轨模块更换、在轨燃料加注等任务。
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公开(公告)号:CN108942906B
公开(公告)日:2020-08-28
申请号:CN201810863901.1
申请日:2018-08-01
Applicant: 清华大学深圳研究生院
Abstract: 本发明提出一种柔性机械臂,包括多段臂杆关节段和相应的中心块,各臂杆关节段通过转动连接机构与中心块相连,形成臂杆主体的一个单元,多个单元形成臂杆主体;还包括联动绳,相邻臂杆关节段之间以及相邻中心块之间通过联动绳相连以实现联动,所述联动绳至少有部分呈S形。本方案单元模块化的方式及联动绳联动过程的受力状态,较现有技术方案更为合理,联动精度更高。
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公开(公告)号:CN106933103B
公开(公告)日:2019-11-08
申请号:CN201710262726.6
申请日:2017-04-20
Applicant: 清华大学深圳研究生院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种有限时间收敛的遥操作双边控制器的控制方法。所述控制方法包括如下步骤:S01、建立不考虑重力项的动力学模型;S02、根据S01中的动力学模型建立主从双边控制系统的误差模型;S03、计算S02中的误差模型的不确定部分的界;S04、定义S02中的误差模型的外界干扰项关于系统状态量的界;S05、根据S02确定滑模变量;S06、根据S03至S05,针对S02的误差模型,确定双边控制律;S07、S06中的确定与控制器参数、系统初始状态相关的收敛时间并根据收敛时间调整控制律。本发明能保证在给定的有限时间内,主从双边机器人的跟踪误差快速收敛到零,在保证系统在时延下稳定性的同时,提高了系统双边同步跟踪的快速性。
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