The Human Centered Robotics & Automation

柔性内窥机械臂

针对极端恶劣环境(人类不能进入)的监测与操作需要,研究遥操作机械臂的人机交互、轨迹规划、运动控制、视觉检测、虚拟现实等技术。主要研究内容包括:

  • 遥操作人机交互系统的编程技术
  • 时间与加加速度最优轨迹规划
  • 基于Maestro运动控制器的先进运动控制
  • 深度学习下的视觉检测
  • 基于仿真的增强现实

 

代表性工作:

 

  • 柔性内窥机械臂(国际热核聚变实验堆(ITER)计划):“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,致力于核聚变研究以解决人类未来能源问题。ITER装置为能产生大规模核聚变反应的超导托克马克腔体,由于腔体内的核聚变反应,造成腔内高温,高真空,高辐射的极端恶劣环境,遥操作机器人的研究势在必行。柔性内窥机械臂拥有10个自由度,末端负载变焦相机与定焦相机对腔内环境进行实时检测;控制系统使用Maestro运动控制器;利用OSG仿真实时显示机械臂在腔内的运动状态。遥操作可以运行在全自动,半自动和手动模式,手动模式可以使用键盘、3D鼠标或者Omega7进行操作。具有在线运动和离线运动两种模式,提供危险报警,紧急停止等功能。柔性内窥机械臂对腔内设备的安全监测为核聚变反应能够顺利进行提供可靠的保证。

 

             超导托卡马克腔             柔性内窥机械臂
      大臂水平扫描     小臂垂直扫描

 

                                                      上位机控制系统

 

                                             下位机遥操作系统

 

 

                                            机械臂操作模式

          自动扫描       碰撞检测

 

                                            仿真与实际相结合

           砖面提取           砖面复现