[發(fā)明專利]一種基于仿真的空間機(jī)械臂抓捕目標(biāo)遙操作方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610903204.5
• 申請(qǐng)日: 2016-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106651949B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉傳凱;王曉雪;王保豐;王鎵;唐歌實(shí);郭祥艷;卜彥龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍63920部隊(duì)
• 主分類號(hào): G06T7/70
• 分類號(hào): G06T7/70;G06T7/246;G06T7/13;G06T7/277;B25J19/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種基于仿真的空間機(jī)械臂抓捕目標(biāo)遙操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、數(shù)據(jù)源采集模塊通過(guò)多種類型的插件從對(duì)應(yīng)類型的數(shù)據(jù)源采集目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)并統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成相同格式后發(fā)送至中間件模塊；

步驟2、中間件模塊接收并存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)并發(fā)送至目標(biāo)追蹤與定位模塊進(jìn)行處理，并保持?jǐn)?shù)據(jù)源采集模塊采集圖像數(shù)據(jù)的速度和目標(biāo)追蹤與定位模塊處理圖像數(shù)據(jù)的速度之間的差值保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

步驟3、目標(biāo)追蹤與定位模塊對(duì)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)的位姿；

步驟4、操作規(guī)劃模塊根據(jù)目標(biāo)的位姿和獲取的機(jī)械臂末端位姿，規(guī)劃空間機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)；

步驟5、運(yùn)動(dòng)模擬模塊建立空間機(jī)械臂三維模型和目標(biāo)三維模型，并根據(jù)操作規(guī)劃模塊規(guī)劃的機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)改變空間機(jī)械臂三維模型的位姿和目標(biāo)三維模型的位姿；

步驟6、重復(fù)以上步驟，直到在運(yùn)動(dòng)模擬模塊中完成機(jī)械臂對(duì)目標(biāo)的捕獲；

所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2.1、插件管理單元對(duì)多種類型的插件進(jìn)行管理與調(diào)配，接收經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在自適應(yīng)緩沖區(qū)單元中；

步驟2.2、所述自適應(yīng)緩沖區(qū)單元使所述數(shù)據(jù)源采集模塊的數(shù)據(jù)采集速度和所述目標(biāo)追蹤與定位模塊的處理速度之間的差值保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

步驟2.3、數(shù)據(jù)輸出接口單元將所述自適應(yīng)緩沖區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)跟蹤與定位模塊；

所述步驟2.2具體包括以下步驟：

設(shè)定緩沖區(qū)允許的最大幀差為F_BMAX，緩沖區(qū)允許的最大幀差的上限為F_MAX，丟棄幀標(biāo)記數(shù)為F_Tf，圖像采集和圖像處理的幀差為F_P-C；

步驟2.2.1，如果F_P-C＞F_BMAX，執(zhí)行F_Tf＝F_Tf+1，則跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.2；

如果F_P-CF_BMAX/2，則跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.3；

如果F_P-C≥F_BMAX/2，并且F_P-C≤F_BMAX，則跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.4；

步驟2.2.2，如果F_Tf≥F_BMAX/2，執(zhí)行F_BMAX＝2*F_BMAX，跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.6；如果F_TfF_BMAX/2，直接跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.6；

步驟2.2.3，如果F_P-C≤1，則令F_Tf＝0，否則執(zhí)行F_Tf＝(F_Tf+1)/2，直到2*F_Tf≤F_P-C，執(zhí)行完上述計(jì)算后跳轉(zhuǎn)到步驟2.2.5；

步驟2.2.4，如果F_Tf0，則執(zhí)行F_Tf＝F_Tf-1，直到2*F_Tf≤F_P-C；

步驟2.2.5，如果F_BMAXF_MAX，則令F_BMAX＝F_BMAX/2；

步驟2.2.6，如果F_Tf0，丟棄緩沖區(qū)中存儲(chǔ)的2*F_Tf-1幀圖像數(shù)據(jù)，然后將第2*F_Tf幀圖像數(shù)據(jù)推送給目標(biāo)追蹤與定位模塊，即F_P-C＝F_P-C-2*F_Tf。