靈巧手遙操作仿真技術(shù)研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能給予用戶身臨其境的操作體驗(yàn)，而且能降低遙操作系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延對(duì)操作者認(rèn)知的不良影響。機(jī)械臂和靈巧手是遙操作從端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，靈巧手作為安裝在機(jī)械臂末端的多自由度靈巧工具，可以執(zhí)行復(fù)雜精細(xì)的操作，抓取規(guī)劃傳統(tǒng)分析法計(jì)算復(fù)雜、運(yùn)算量大、交互性差，采用數(shù)據(jù)手套控制靈巧手運(yùn)動(dòng)能避免上述缺點(diǎn)。碰撞檢測(cè)在人機(jī)交互實(shí)時(shí)性和安全性要求較高的靈巧手虛擬現(xiàn)實(shí)遙操作系統(tǒng)中，是保障操作安全、決策正確及提高用戶沉浸感等方面的重要因素。
　

2、　本文首先分析總結(jié)了三維建模方法的特點(diǎn)，結(jié)合課題需求，采用三維建模軟件建立從端物體的三維幾何實(shí)體模型，通過CAD系統(tǒng)二次開發(fā)的方式提取位姿信息并創(chuàng)建網(wǎng)格模型，闡述了Open Inventor的場(chǎng)景管理及創(chuàng)建機(jī)制，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了虛擬場(chǎng)景。
　　分析了場(chǎng)景中每個(gè)物體的自由度約束情況及各物體之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。采用D-H矩陣的方法建立機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，完成了機(jī)械臂位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。針對(duì)五指靈巧手的自由度較