[发明专利]一种机器人精细遥操作方法

权利要求书

1.一种机器人精细遥操作方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、利用摄像机获取机器人末端执行器的运动视频，通过计算机建立虚拟场景与机器人末端执行器运动真实场景的映射模型；

S2、在虚拟场景中设定目标，并对该摄像机自动定焦进行控制；

S3、自适应修改比例因子。

2.根据权利要求1所述的机器人精细遥操作方法，其特征在于：

所述步骤S1包括：设 为机器人末端在真实场景中的速度向量，为虚拟场景中光标的速度，两者之间的比例因子为s1，那么有：

（1）；

另外，设为光标的位置，为虚拟场景中放大中心的位置，为机械手末端在真实场景中的位置，其中p为变换平面位置；设虚拟场景受比例因子s2控制，那么对于给定的虚拟场景中的光标位置，有：

（2）；

上述公式对时间t求导，则有s2关于虚拟场景中光标速度和机器人末端在真实场景中速度的关系:

（3）；

其中为平面扩展速度，为机器人末端执行器在真实环境中的速度；当扩展中心确定时，即，由于s2为关于距离的函数,上述公式派生为：

（4）；

上述派生公式（4）表示光标靠近感兴趣区域是加速放大快慢；该放大快慢强依赖于s2，而s2又强依赖于；

上述公式（4）写成真实场景中机器人末端执行器的速度与虚拟环境中光标的速度关系：

（5）。

3.根据权利要求1所述的机器人精细遥操作方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

在机器人遥操作中，修改用户计算机界面的可视化比例或改变操作者在工作场景的动作幅度都会对机器人执行任务的时间和精度产生直接的影响；变焦中心必须选择无论是目标与光标都可以保持在虚拟场景中；因此，将该变焦中心选择在需要处理区域，并将光标的位置固定在虚拟场景的中心，有：

（6）

因此，根据上述公式，假设，有：

（7）

根据权利要求1所述的机器人精细遥操作方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

为了保证在真实场景运动的连续性，s1和s2在其工作范围应不断发展；s2的取值应保证目标与光标落在虚拟场景里面；换句话说，必须确保变焦效果既要保证光标在虚拟场景里面，又要保证目标在虚拟场景里面；根据这些，设距离r的投影距离R定义为：（8）；

是在虚拟场景中的最大距离移动，以防止目标逃离视野；这个区域之外的光标和目标的可视度不再得到保证；

给定输入设备误差和任务误差，有：  （9）；

通常，为了保证速度的连续性，并根据距离进行自适应的变换，定义s2函数为：（10）；其中，和为常数。