专利名称：一种机器人精细遥操作方法
技术领域：
本发明涉及人机交互技术领域，特别涉及一种机器人精细遥操作方法。
背景技术：
因为人类有自身固有的限制(如身体震颤)和知觉上的限制(主要是对距离和时间的感知)，这些限制使得他们不能顺畅精确地执行某些任务。特别是在机器人遥操作方面，这些限制对人类控制机器人遥操作系统产生了一定的消极影响。一些研究已经解决了由这些限制所产生的机器人遥操作控制问题；而一些文献中定义的精神活动的模型表明，人类对选定对象的操纵效率取决于这个对象的大小和人类与选定对象间的距离，目前尚没有合适的方法提出。
发明内容
本发明的发明目的是针对现有人机交互的技术不足，提供一种机器人精细遥操作方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为
提供一种机器人精细遥操作方法，包括以下步骤
51、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；
52、在虚拟场景中设定目标，并对该摄像机自动定焦进行控制；
53、自适应修改比例因子。优选地，所述步骤SI包括设jtu为机器人末端在真实场景中的速度向量，Xr为虚拟场景中光标的速度，两者之间的比例因子为Si，那么有
Xv =XuSl ⑴;
另外,设Λ为光标的位置，Ic为虚拟场景中放大中心的位置，Iw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Ir ,有
Xr=s2{Xw -Xc) + Xc —p (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
■■■M
Xf=Xws7 ^ S^iXw- Xcy - P (3);
其中；P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ie=0,由于s2为关于距离函数，上述公式派生为
权利要求
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I所述的机器人精细遥操作方法，其特征在于 所述步骤SI包括设为机器人末端在真实场景中的速度向量，Xf为虚拟场景中光标的速度，两者之间的比例因子为Si，那么有
3.根据权利要求I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* * · P = ^sr1 JTjf I-(JTir-Jfc)—~-r (6) dr因此，根据上述公式，假SIf = 0,有
全文摘要
本发明公开了一种机器人精细遥操作方法，通过改进不同的工作场景之间的比例来提高遥操作界面的视觉性能和运动性能的方法。该方法旨在通过一个引入了两个扩展过程的界面将操作员的工作场景和机器人的工作场景连接起来。第一个是应用在人为操作和在计算机屏幕上可视的虚拟位置的机器人末端执行器之间产生的运动。第二个是机器人向上或向下的动作的变化。这些变化的规模应适应于感兴趣的对象，这些将根据要执行的任务及对象的大小和形状导致场景分辨率的变化。
文档编号B25J13/00GK102773863SQ20121026945
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者张平, 杜广龙 申请人:华南理工大学