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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明涉及一种基于力反馈的主从异构遥操作工作空间映射方法，属于机械臂遥操作领域。包括获取主端机械臂末端的位置，求得末端位置偏移量；设置位置与速度映射的比例系数；判断是否在位置映射空间，是的话进行位置映射，否的话进行速度映射；从而求出从端机械臂末端偏移量、末端位置，得到从端机械臂各关节角度。本发明方法相比于传统的末端位置‑位置的映射，使用了末端位移量‑位移量映射，使从端的位置映射空间可以覆盖从端全部的工作空间，即在任何位置都可以进行精准的位置映射。

主权项：1.一种基于力反馈的主从异构遥操作工作空间映射方法，其特征在于步骤如下：步骤1：通过以太网连接主端遥操作机械臂并建立通讯，获取主端机械臂末端的位置x′m＝x′m,y′m,z′m并记录；步骤2：实时更新当前主端遥操作机械臂末端位置xm，结合步骤1记录的上一时刻的末端位置x′m，求得末端位置偏移量Δxm＝xm-x′m；最后更新上一时刻的末端位置x′m＝xm；步骤3：设置位置映射比例系数kp＝kpx,kpy,kpz使得主端机械臂末端位移量比例映射到从端机械臂末端位移量；从端机械臂末端位移量Δxs与主端机械臂末端位移量Δxm满足关系式： 步骤4：设置速度映射比例系数kv＝kvx,kvy,kvz使得主端机械臂末端位置边缘偏移量xoffset比例映射到从端机械臂末端速度；从端机械臂末端速度vs与主端机械臂末端边缘偏移量xoffset满足关系式： 其中，xoffset＝xoffset,yoffset,zoffset；步骤5：设置映射工作空间，其中映射空间分为位移映射空间和速度映射空间两部分；所述的位移映射空间：以xi为圆心的，半径为rs的球形空间，在此空间内从端机械臂末端位移服从步骤3的比例映射；所述的速度映射空间：在位置映射空间外设置速度映射空间，映射比例与边缘偏移量xoffset成正比，并结合力反馈设备，设置与偏移矢量方向相反，大小成正比的力F，并限制从端机械臂末端的最大速度vmax与最小速度vmin；步骤6：根据上一控制周期从端机械臂末端位置x′s与从端机械臂末端位移量Δxs求得从端机械臂当前末端位置xs；步骤7：根据步骤6求得的从端机械臂末端目标位置xs，对机械臂进行逆运动学求解得到机械臂目标关节角θ，令机械臂服从目标关节角进行运动，以实现遥操作；如果无解则令Δxs＝0，即xs＝x′s。

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百度查询： 西北工业大学 一种基于力反馈的主从异构遥操作工作空间映射方法