基于力觉修正的遥操作技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunboy0214
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
遥操作机器人已成为人类智慧的延伸,代替人类完成危险环境下的作业,目前在航天等领域中应用广泛。力反馈技术是遥操作系统实现的关键技术之一,它可以提高遥操作的效率、安全性和可靠性。本文主要研究和实现了遥操作系统中的力反馈技术,对虚拟场景中的力觉生成和模型误差修正进行了主要分析和研究。实现了虚拟现实中的力觉反馈。建立了从端环境几何模型和基于弹簧、质子及阻尼的动力学模型,提出了一种以虚拟手指尖的位移来获取场景中手指碰撞信息的方法来代替基于面片的碰撞检测方法,同时考虑虚拟力反馈频率与场景图形刷新频率的差异提出将虚拟力的生成和虚拟场景的更新在两个不同的模块中进行,保证虚拟力能以较高的频率反馈,并采用离散能量法对虚拟力进行渲染处理使操作者得到的反馈力更加稳定、平滑。实现了虚拟模型的误差修正。虽然实现虚拟现实中的力觉反馈能够很好的解决时延环境下遥操作数据传递的延迟问题,但是虚拟模型的误差仍然会使反馈给操作者的信息不准确。本文分析了虚拟建模误差,论述了虚拟力生成不准确的影响因素,提出以数据修正的方法进行几何模型误差修正,以基于QR分解的滑动最小二乘法进行在线参数辨识的方法来实现对动力学模型的误差修正,提高了虚拟力计算的准确性。最后,本文通过实验给出了Matlab仿真结果,验证了虚拟力生成算法、参数辨识算法和力觉渲染算法的有效性,建立了基于力反馈的在线验证平台,对文中提出的力反馈实现方法进行了在线验证,获得了快速、准确、稳定的力反馈。
其他文献
高台子油田河道砂体发育规模小,以单倍井距控制为主,尖灭区发育、断层切割相对明显,个别井点油层和水层交互出现。本文针对高台子油田剩余油分布相对复杂和注采系统不完善矛
京津冀及周边地区大气污染问题突出,秋、冬季重污染天气频发.为探讨该地区PM2.5污染来源,分析其污染状况和气象因素的关系,利用2017年京津冀地区空气质量监测站的气象资料如
汽车空气动力学是用流体力学的基本定律、基本原理和基本方法,分析气流绕流汽车时的速度场、压强场,以研究作用在汽车上的气动力和气动力矩及其对汽车性能和造型影响的一门学
富林洼陷是济阳坳陷沾化凹陷东南角的一个沉积小洼陷,北以垦利断裂带与孤南洼陷相隔,东以垦东断裂带与垦东、青坨子凸起相邻,西南向陈家庄凸起超覆,总体为一北和北东断,南西
介绍了河北省某县通过热解气化技术处置当地生活垃圾的工程设计实例.工程设计规模为400t/d,采用预处理+热解气化+烧结制砖技术一体符合循环经济原则的工艺路线.本项目所用处
在连续管钻井过程中,由于井眼对连续管的约束,井壁对管柱的摩擦阻力,使得管柱在钻进过程中失去原来的稳定状态而发生严重的屈曲问题。  本论文在综合前人的研究基础之上,对连续
目前,目标函数最小化的油藏自动历史拟合过程:不基于导数的方法,需要大量的模拟运算;并且运算中将在每个迭代步中给目标函数赋值,并且需要找到全局最小点;以导数为基础的方法,伴随矩
水轮机是一种水利设备,其作用是把水的能量转化为驱动力对发电设备进行驱动,在贯流式水轮机中常设有尾水管,尾水管除了引导水流流向下游之外还有一个重要的作用是回收转轮出
我国经济在快速的发展,社会也在不断的进步,市场竞争越来越激烈,企业要想在激烈的竞争中占有重要优势,就需要不断地提高企业的经济效益,采取一定的措施加强工程预算工作,对工
随着现代塑性加工技术的进步,复杂形状零件和难变形板料成形的需求越来越大,对模具的设计制造提出了更高的要求。模具性能和摩擦磨损是影响材料成形成败的关键因素之一,因此