[发明专利]面向配电网作业机器人的通用型遥操作系统及方法

权利要求书

1.一种基于面向配电网作业机器人的通用型遥操作系统的遥操作方法，其特征在于，所述面向配电网作业机器人的通用型遥操作系统，主要包括操作主端、操作从端、控制机和网络，所述操作主端通过控制机和网络与操作从端相互通信连接；

所述操作主端包括遥操作设备、虚拟现实设备，所述遥操作设备采用六自由度遥操作手柄，所述机械臂为六自由度机械臂，所述虚拟现实设备为VR头戴设备，所述机器人还设置有力反馈设备，对应的所述遥操作设备具有力反馈功能，力反馈设备通过机械臂末端的力的情况，反馈到遥操作设备上；

所述操作从端包括设置在机器人上的摄像机、机械臂；

所述遥操作设备的操作通过控制机实时映射到远端机器人的机械臂上，实现机器人进行配电网作业的遥操作；

所述遥操作方法包括以下步骤：

S1：所述摄像机采集配电网作业现场信息，通过网络实时传输至控制机，控制机对接收的信息进行预处理后，发送至所述虚拟现实设备，使操作主端的操作人员看到现场立体场景；

S2：操作人员根据获得的现场立体场景信息，操作所述遥操作设备，遥操作设备的操作信息传送到控制机进行工作空间映射解算；工作空间映射解算的具体步骤包括：

S2.1：将所述遥操作设备计量的空间位置坐标信息由控制机进行读取记录，并将该空间位置坐标信息的变化量映射到机械臂工作空间坐标系，机械臂末端新的空间位置坐标为：

P_t＝k₁·R·Vp+P₀                         (1)

其中，P_t为需要达到的目标坐标，P₀是前一时刻的位置坐标，k₁是比例系数，取值范围为0.1-1，R是两坐标系旋转矩阵，△p是遥操作空间位置变化量；

S2.2：同时将所述遥操作设备计量的空间位姿信息由控制机进行读取记录，并将该空间位姿信息的变化量映射到机械臂工作空间坐标系，机械臂末端新的空间位置坐标为：

R_t＝k₂·Vr+R₀                    (2)

其中，R_t是目标姿态，R₀是当前姿态，k₂是比例系数，取值范围为0.1-1，△r是遥操作位姿变化量；

S3：所述控制机采用建模仿真的方法，对机械臂进行逆解运算得到对应的转动角度，并发送至机械臂执行，实现机械臂的遥操作。

2.根据权利要求1所述的面向配电网作业机器人的通用型遥操作方法，其特征在于，步骤S1中，所述摄像机采集配电网作业现场的信息包括图像、视频。

3.根据权利要求1所述的面向配电网作业机器人的通用型遥操作方法，其特征在于，步骤S3中，所述控制机采用建模仿真的方法，在仿真环境中进行机械臂仿真计算，通过逆解运算得到机械臂每个关节和末端的转动角度，在上个偏移位置的基础上，机械臂关节和末端将接收增量信息，然后增量式地移动到指定的位置。

4.根据权利要求1所述的面向配电网作业机器人的通用型遥操作方法，其特征在于，所述摄像机采用双目相机。