[发明专利]面向空间站机械臂力反馈遥操作训练的仿真控制系统

摘要

本发明公开了一种面向空间站机械臂力反馈遥操作训练的仿真控制系统，包括三维力反馈控制手柄、以及通过数据通信模块与其相连接的PC仿真系统，所述三维力反馈控制手柄包括三维力反馈手柄位置信息采集模块、三维力反馈手柄控制板和三维力反馈电机驱动模块，所述PC仿真系统包括数据显示模块、仿真训练环境设置模块、三维虚拟环境场景模块、碰撞检测模块、虚拟运动路径规划模块和力反馈计算模块。本发明在虚拟的三维仿真的基础上，能够通过串口通信对虚拟机械臂进行遥操作仿真训练，并能够设置仿真训练环境，实时显示虚拟机械臂的训练参数状态，避免发生突发重大事故。

主权项

一种面向空间站机械臂力反馈遥操作训练的仿真控制系统，其特征在于，包括：三维力反馈控制手柄、以及通过数据通信模块与其相连接的PC仿真系统，所述三维力反馈控制手柄包括三维力反馈手柄位置信息采集模块、三维力反馈手柄控制板和三维力反馈电机驱动模块，所述PC仿真系统包括数据显示模块、仿真训练环境设置模块、三维虚拟环境场景模块、碰撞检测模块、虚拟运动路径规划模块和力反馈计算模块；其中，所述三维力反馈手柄位置信息采集模块采集的位置信息通过数据通信模块传输至PC仿真系统，并在数据显示模块上显示；仿真训练环境设置模块中的仿真训练环境设置信息通过数据通信模块传输至三维力反馈电机驱动模块，同时，所述三维虚拟环境场景模块中实时显示虚拟机械臂和虚拟操作环境，其中虚拟机械臂的遥操作位置信息则在数据显示模块中显示；所述碰撞检测模块为三维虚拟环境场景模块中的虚拟机械臂提供碰撞检测服务并显示碰撞提示；所述虚拟运动路径规划模块为虚拟机械臂提供运动学规划路径并使虚拟机械臂在虚拟操作环境中按照规定路径运动；所述力反馈计算模块实时计算反馈力大小并通过数据通信模块传输到三维力反馈手柄控制板，该三维力反馈手柄控制板驱动三维力反馈电机驱动模块，提供实时力反馈。