[发明专利]基于柔性机器人的直接力反馈遥操作方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种基于柔性机器人的直接力反馈遥操作方法及装置，方法包括：主手将位姿信息发送给从手，主从手速度关系可以表示为：从手将与外界环境的接触力矩反馈给主手，两者关系可以表示为：w_m，M＝Ψw_S，sc；其中，主手与从手断开时c＝0；主手与从手连接时c＝1；本申请能够完成类似于远程B超等遥操作服务，并克服现有技术的不足，显著提高用户操作体验。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于柔性机器人的直接力反馈遥操作方法及装置。

背景技术

机器人已经广泛应用于工业现场和服务领域，但是由于人工智能等技术并未成熟地应用在机器人控制中，机器人无法或者很难完成复杂的自主规划和控制任务，需要借助于传感器或者人机协作，因此，基于人机交互的遥操作控制技术应运而生，并在空间探索，远程医疗，虚拟现实等领域发挥着重要作用。

通常遥操作系统分为主，从两端，也可以分别称为主手和从手，主手通常是一力反馈设备，按构型分类主要分为串联式主手和并联式主手；从手作为执行机构一般由机器人或者专用设备组成。主从端通过网络进行通讯。

跟踪性、透明性和稳定性是评价遥操作系统好坏的三个重要指标，也是遥操作控制系统的难点。跟踪性指得是从手跟踪主手运动得能力，需要主从端进行实时通讯；透明性指得是主手感受从端受力的能力，力反馈越真实，那么透明性越好；稳定性指得是系统抗干扰能力，由于网络通讯中的延时问题，系统的稳定性可能会被破坏。

发明人发现，现有遥操作系统的主要缺陷与不足在于：

1跟踪性较差，从手对主手的跟随运动存在明显的延时问题；

2透明性低，主手不能真实感受到从手与环境的接触力；

3在存在延时等干扰因素，无法保证系统稳定，在很多应用场合，例如远程医疗场景中，稳定性是很重要的，如果系统出现不稳定，很容易造成事故。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种基于柔性机器人的直接力反馈遥操作方法及装置，能够完成类似于远程B超等遥操作服务，并克服现有技术的不足，显著提高用户操作体验。

为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于柔性机器人的直接力反馈遥操作方法，包括：

主手将位姿信息发送给从手，主从手速度关系可以表示为：

从手将与外界环境的接触力矩反馈给主手，两者关系可以表示为：

w_m，M＝Ψw_S，sc；

其中，主手与从手断开时c＝0；主手与从手连接时c＝1。

进一步地，还包括：

若系统无源监测器检测到系统无源时，c＝1，否则c＝0。

第二方面，本申请提供一种基于柔性机器人的直接力反馈遥操作装置，包括：

速度关系确定模块，用于主手将位姿信息发送给从手，主从手速度关系可以表示为：

力矩关系确定模块，用于从手将与外界环境的接触力矩反馈给主手，两者关系可以表示为：

w_m，M＝Ψw_S，sc；

其中，主手与从手断开时c＝0；主手与从手连接时c＝1。

进一步地，无源检测单元，用于若系统无源监测器检测到系统无源时，c＝1，否则c＝0。