基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统及方法

摘要

本发明公开了基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统及方法，包括遥控端和作业端；遥控端包括主计算机，所述主计算机为系统控制总枢纽，其接收主手信息采集单元上送的主手位置信息，并将该信息下发到从手控制计算机，实现从手的运动控制；其接收从手控制计算机上送的从手运动信息；其接受图像处理计算机通过图像采集单元采集的机器人运行环境中各设备的位置和姿态信息，通过现实虚拟技术控制作业端的从手运动实现虚拟与现实的实时同步。采用现实虚拟互动技术，提高了机器人操作人机接口友好程度，简化操作流程。

主权项

基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统的控制方法，所述基于现实虚拟技术的高压带电作业机器人控制系统，包括遥控端和作业端；所述遥控端包括主计算机，所述主计算机为系统控制总枢纽，它接收主手信息采集单元上送的主手位置信息，并将该信息下发到从手控制计算机，实现从手的运动控制；接收从手控制计算机上送的从手运动信息；接受图像处理计算机通过图像采集单元采集的机器人运行环境中各设备的位置和姿态信息，通过现实虚拟技术控制作业端的从手运动实现虚拟与现实的实时同步；所述作业端包括从手控制计算机和双目相机，所述从手控制计算机通过从手控制卡控制从手的运动，双目相机通过图像采集单元将采集的图像传送给图像处理计算机，图像处理计算机处理完后传送给主计算机；其特征是，包括以下步骤：步骤一、首先对从手和机器人运行环境中各设备提前建模，并存储在主计算机数据库中；步骤二、在控制实现过程中，主计算机接收从手控制卡采集从手的运动信息和图像处理计算机通过处理获取环境中各设备的位置和尺度信息，通过设备定位测量算法实现从手运行环境中设备模型与实际设备的位置和尺度的同步，并将虚拟场景通过现实单元展示；步骤三、操作者通过观察现实单元中的虚拟场景，操作主手运动，主手信息采集单元采集主手电位器的位置信息并实时地将位置信息发送给主计算机，主计算机利用现有三维模型实现运动碰撞的提前检测，当虚拟场景中无碰撞发生，则将控制命令下发到从手控制计算机，通过从手控制计算机的缓存，将命令下发到从手控制卡，控制从手运动状态与主手的运动状态一致，实现高压带电作业机器人的遥操作。