面向核设施退役的双边力反馈遥操作双臂移动机器人系统

发布时间：2025-02-11 15:28

　　 因核设施退役对智能化、全自主机器人的迫切需求,本文聚焦透明性和稳定性良好的双边力反馈遥操作系统及双臂遥操作移动机器人系统的设计,应对核退役非结构复杂环境下精密操作及应急突发情况处置,探索基于双协作机械臂的双边力反馈遥操作系统及双臂移动机器人系统设计,并通过开展具有运动/感知映射简单直观且临场感良好的人机交互装置构型及配置优化设计、主动柔顺控制与运动/感知映射算法相结合的双边力反馈遥操作算法研究,以及基于碰撞检测和规避的主端人机安全交互策略研究,提高核退役机器人技术水平,拓展机器人控制技术内涵,促进基于人在回路的人工智能增强型机器人控制与人机交互新方法的研究。

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【部分图文】：

图3 遥操作式主从机械臂

目前，核工业用的机器人主要采用手柄式人机交互装置以及Haption、ForceDimension等公司研发的主端力控手柄，其不仅成本较高，而且不具备良好的人机交互体验，多数是主从异构的人机交互装置，运动映射及力反馈算法复杂且不直观。因此，开发具有良好人机交互装置，且能够实现精确....

图4 核退役双臂遥操作机器人

该双协作机械臂遥操作系统及双臂核设施退役机器人系统的基本组成如图4所示。本文核心是进行双边力反馈遥操作人机交互接口的研制以及双边力反馈遥操作控制算法的研究，通过系统研制及相关算法研究，构建“Human-in-Loop”双臂遥操作控制系统。即：通过操作主端的两个协作机械臂来控制从端....

图5 核退役双臂遥操作机器人遥操作架构图

本文核心是进行双边力反馈遥操作人机交互接口的研制以及双边力反馈遥操作控制算法的研究，通过系统研制及相关算法研究，构建“Human-in-Loop”双臂遥操作控制系统。即：通过操作主端的两个协作机械臂来控制从端机器人的双臂运动，协作机械臂还能将从端机器人的双臂所受到的力反馈给操作人....

图6 双协作机械臂遥操作主端研究方法

目前，双臂移动机器人双边力反馈遥操作系统在机器人领域研究及应用较少，主要集中在国外几家机器人研发机构，国内相关研究目前未调研到相关技术研究现状。因此，本项目通过移动机器人双臂力反馈遥操作系统的总体构建，基于拟人协作轻型机械臂系统研制双臂人机交互接口，开展双臂双边力反馈遥操作控制技....

本文编号：4033465