專利名稱：一種機器人精細遙操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人機交互技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機器人精細遙操作方法。
背景技術(shù)：
因為人類有自身固有的限制(如身體震顫)和知覺上的限制(主要是對距離和時間的感知)，這些限制使得他們不能順暢精確地執(zhí)行某些任務(wù)。特別是在機器人遙操作方面，這些限制對人類控制機器人遙操作系統(tǒng)產(chǎn)生了一定的消極影響。一些研究已經(jīng)解決了由這些限制所產(chǎn)生的機器人遙操作控制問題；而一些文獻中定義的精神活動的模型表明，人類對選定對象的操縱效率取決于這個對象的大小和人類與選定對象間的距離，目前尚沒有合適的方法提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有人機交互的技術(shù)不足，提供一種機器人精細遙操作方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
提供一種機器人精細遙操作方法，包括以下步驟
51、利用攝像機獲取機器人末端執(zhí)行器的運動視頻，通過計算機建立虛擬場景與機器人末端執(zhí)行器運動真實場景的映射模型；
52、在虛擬場景中設(shè)定目標(biāo)，并對該攝像機自動定焦進行控制；
53、自適應(yīng)修改比例因子。優(yōu)選地，所述步驟SI包括設(shè)jtu為機器人末端在真實場景中的速度向量，Xr為虛擬場景中光標(biāo)的速度，兩者之間的比例因子為Si，那么有
Xv =XuSl ⑴;
另外,設(shè)Λ為光標(biāo)的位置，Ic為虛擬場景中放大中心的位置，Iw為機械手末端在真實場景中的位置，其中P為變換平面位置；設(shè)虛擬場景受比例因子S2控制，那么對于給定的虛擬場景中的光標(biāo)位置Ir ,有
Xr=s2{Xw -Xc) + Xc —p (2)；
上述公式對時間t求導(dǎo)，則有s2關(guān)于虛擬場景中光標(biāo)速度和機器人末端在真實場景中速度的關(guān)系
■■■M
Xf=Xws7 ^ S^iXw- Xcy - P (3);
其中；P為平面擴展速度，為機器人末端執(zhí)行器在真實環(huán)境中的速度；當(dāng)擴展中心確定時，即ie=0,由于s2為關(guān)于距離函數(shù)，上述公式派生為
權(quán)利要求
1.一種機器人精細遙操作方法，其特征在于包括以下步驟 S1、利用攝像機獲取機器人末端執(zhí)行器的運動視頻，通過計算機建立虛擬場景與機器人末端執(zhí)行器運動真實場景的映射模型； S2、在虛擬場景中設(shè)定目標(biāo)，并對該攝像機自動定焦進行控制； S3、自適應(yīng)修改比例因子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機器人精細遙操作方法，其特征在于 所述步驟SI包括設(shè)為機器人末端在真實場景中的速度向量，Xf為虛擬場景中光標(biāo)的速度，兩者之間的比例因子為Si，那么有
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機器人精細遙操作方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟 在機器人遙操作中，修改用戶計算機界面的可視化比例或改變操作者在工作場景的動作幅度都會對機器人執(zhí)行任務(wù)的時間和精度產(chǎn)生直接的影響；變焦中心必須選擇無論是目標(biāo)與光標(biāo)都可以保持在虛擬場景中；因此，將該變焦中心選擇在需要處理區(qū)域，并將光標(biāo)的位置固定在虛擬場景的中心，有* * · P = ^sr1 JTjf I-(JTir-Jfc)—~-r (6) dr因此，根據(jù)上述公式，假SIf = 0,有
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機器人精細遙操作方法，通過改進不同的工作場景之間的比例來提高遙操作界面的視覺性能和運動性能的方法。該方法旨在通過一個引入了兩個擴展過程的界面將操作員的工作場景和機器人的工作場景連接起來。第一個是應(yīng)用在人為操作和在計算機屏幕上可視的虛擬位置的機器人末端執(zhí)行器之間產(chǎn)生的運動。第二個是機器人向上或向下的動作的變化。這些變化的規(guī)模應(yīng)適應(yīng)于感興趣的對象，這些將根據(jù)要執(zhí)行的任務(wù)及對象的大小和形狀導(dǎo)致場景分辨率的變化。
文檔編號B25J13/00GK102773863SQ20121026945
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者張平, 杜廣龍 申請人:華南理工大學(xué)