基于主动视觉的空间机器人遥操作系统.pdf

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1、第31卷第8期2014年8月计算机应用研究ApphcafionResearchofComputersVol_31No．8Aug．2014基于主动视觉的空间机器人遥操作系统黄诚1’曲，刘华平2钆扑，沈昱明1(1．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2．清华大学a．计算机科学与技术系；b．智能技术与系统国家重点实验室，北京100084)摘要：为了增加空间杌器人遥操作系统的鲁棒性和良好的可操作性能，设计了一套基于PTZ的主动视觉系统和利用手控器数据手套的力觉反馈系统，使操作员有身临其境的感觉。为了更好地克服通信时延的影响，增加了虚拟现实技术对操作臂的动

2、作进行预测，此系统需要两名操作员配合操作，一人处理主动视觉跟踪及图像处理，一人在良好的感知环境下控制机器人运动；同时设计了良好的人际交互界面来减轻操作员的压力。为了模拟真实的太空遥操作场景，利用软件设置了时延系统，使操作者在有时延的情况下验证该系统的性能。实验表明，在有无时延下该系统完成任务成功率都很高，主要区别在于所用的时间。关键词：遥操作；主动视觉；时延；虚拟现实；人机交互中图分类号：TP242．6文献标志码：A文章编号：1001．3695(2014)08．2372．04dot：10．3969／j．issn．1001-3695．2014．08．031Spacer

3、obotteleoperationbasedonactivevisionHUANGChen91，扑，LIUHua．pingz8一，SHENYu．min91(1．SchoolofOptical—ElectricalComputerEngineering，UniversityofShanghai如rScience＆Technology，Shanghai200093，China；2．a．Dept．ofComputerScience＆Technology，b，StateKeyLaboratoryofIntelligentTechnology＆跏捃粥，TsinghuaUniv

4、ersity，Beiiing100084，China)Abstract：Inordertoincreasetherobustnessofspacerobotteleoperationsystemandgoodoperationalperformance，thispaperdesignedasetofhapticfeedbacksystembasedonhandcontrollerdatagloveandactivevisionsystemwhichdependingontheP1陀camera．Itmadeoperatorshavethefeelingofimmer

5、sive．Inordertoovercometheinfluenceofthecommunicationtimede·layincreasethevirtualrealitytechnology，topredictthemotionofthemanipulator，thissystemrequiredtwooperatorcoopera-tion，oneprocessingactivevisiontrackingandimageprocessing，onecontrollingthemovementofrobotunderthegoodpercep-tionenvi

6、ronment．Atthesametime，goodinterpersonalinterfacedesignedtoalleviatethepressureoftheoperator，inordertostudytherealspaceteleoperafionscene．itusedthesoftwaretosetthedelaysystemtomaketheoperatortoverifytheperfor-manceofthesysteminthecaseofdelay．Theexperimentsshowthatnomatterinthepresenceor

7、absenceofdelay，thesystemcompletesthetasksatahighsuccessrate，maindifferenceisthatthetime．Keywords：teleoperation；activevision；timedelay；virtualreality；perceptionenvironment随着太空技术的快速发展，以及空间站、航天飞机的建立，大量的空间实验和工作的完成对空间机器人遥操作系统要求不断提高。遥操作机器人系统的研究主要是保证系统的鲁棒性(即稳定性)和良好的可操作性能(即透明性)，透明性是指遥操作机器人系统