CN108772839B - 主从操作与人机一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主从操作与人机一体化系统，所述的主从操作与人机一体化系统包括：包括手臂遥操作系统、手部遥操作系统、手臂遥操作系统主控模块、手臂遥操作软件系统、手臂遥操作人机一体化界面；所述的手臂遥操作系统用于控制对机器人手臂部动作指令；所述的手部遥操作系统用于控制对机器人手部动作指令；所述的手臂遥操作系统主控模块和手臂遥操作系统建立连接；手臂遥操作人机一体化界面用于实时反应双臂机器人运行时的各项数据用图形。其优点表现在：本发明的主从操作与人机一体化系统，能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，且传输距离远。

Description

主从操作与人机一体化系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体地说，是主从操作与人机一体化系统。

背景技术

随着科学技术不断发展，以及机器人取代人工的领域迅速增加，各类机器人的研制已成为世界各国和军队共同关注的课题。由于机器人的作业环境状况不明，很多场合人类无法到达或者只能通过视频获取作业信息，需要作业的位置随机性较大且抓取过程中随时有意外发生的可能，如果人靠近作业现场，意外随时可能发生。因此，在这特种环境下机器人采用主从式操作进行遥控作业，降低处理难度，对提高科技整体技术水平和作业效率具有重要意义。

然而，现有技术中关于双臂机器人的控制存在以下缺陷和不足：

首先，传统的双臂机器人的知觉反馈能力差，不能有效的完成操作任务，不能实时控制机械手，存在时延过大或者不可预测的问题。

其次，传统的双臂机器人不能很好的控制机械手指各执行机构动作。

另外，传统的双臂机器人所用的控制模块不能自主应对复杂环境。

再者，传统的双臂机器人的电气控制方案存在传输距离有限等问题。

中国专利文献CN201610613940.7，申请日20160728，专利名称为：智能协同双臂机器人，公开一种智能协同双臂机器人，包括安装座和两个手臂；两个手臂镜像对称设置在安装座两侧；每个手臂包括依次连接的肩臂组件、后端臂组件、肘臂组件、前端臂组件和用于连接末端执行部件的手腕臂组件；肩臂组件的一端连接安装座，并可绕安装座旋转；后端臂组件的一端与肩臂组件另一端的侧面可旋转连接；肘臂组件的一端侧面与后端臂组件的另一端可旋转连接；前端臂组件的一端与肘臂组件的另一端连接，并可绕其轴向旋转；手腕臂组件的一端与前端臂组件的另一端连接，并可绕前端臂组件的长度方向摆动，手腕臂组件的另一端用于连接末端执行部件。

上述专利文献的双臂机器人，结构紧凑和设计合理，从而使得该智能协同双臂机器人机械结构刚性好、体型小和重量较轻。但是，关于一种能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，传输距离远的技术方案则无相应的公开。

综上所述，需要一种能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，传输距离远的主从操作与人机一体化系统，而关于这种人机一体化系统目前还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，传输距离远的主从操作与人机一体化系统。

本发明的再一的目的是，提供一种利用主从操作与人机一体化系统的双臂机器人控制模型。

本发明的另一的目的是，提供一种利用主从操作与人机一体化系统的时延控制方法。

本发明的第四目的是，提供一种利用主从操作与人机一体化系统的机械手控制方法。

本发明的第五目的是，提供一种利用至少一项所述主从操作与人机一体化系统的电气控制系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

主从操作与人机一体化系统，所述的主从操作与人机一体化系统包括：包括手臂遥操作系统、手部遥操作系统、手臂遥操作系统主控模块、手臂遥操作软件系统、手臂遥操作人机一体化界面；所述的手臂遥操作系统用于控制对机器人手臂部动作指令；所述的手部遥操作系统用于控制对机器人手部动作指令；所述的手臂遥操作系统主控模块和手臂遥操作系统建立连接；手臂遥操作人机一体化界面用于实时反应双臂机器人运行时的各项数据用图形。

作为一种优选的技术方案，所述的手臂遥操作系统包括操作者、主端机器人子系统、通信环节、从端机器人子系统和工作环境组成；主端机器人子系统将操作者的控制指令发出，经过通信环节传递给从端机器人子系统，然后由从端机器人子系统作用于工作环境，从端机器人子系统和工作环境的相关信息则经由上述环节返还到操作者；

所述的手部遥操作系统包括视觉传感器、机械手控制系统以及摄像机；所述的视觉传感器及机械控制系统用于对机械手部的指示控制下进行粗定位；所述摄像机安装在机器人车前端以及机械手腕上，供环境及操作对象的立体图像和近距离图像；

所述的手臂遥操作系统主控模块包括STM32F407系列单片机；STM32F407系列单片机内部配有相应的程序存储器、数模转换模块和PWM和IO口；所述的双臂机器人手臂遥操作系统主控模块采用四层线路布制的PCB板；

所述的手臂遥操作软件系统包括CAN模块、位置传感器、伺服控制器、伺服电机控制系统、码盘和转角传感器；所述的伺服控制器共有三个，三个伺服控制器之间的DSP通过CAN总线进行通信；所述的CAN模块接收总控制器发出的指令，并根据接收到的指令产生相应的6路PWM信号以控制PWM的6路输出，其中每两路控制一个动作的两个方向，有3路I\O口控制继电器的开关来控制以及电源的开关，同时将位置传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，进行的随动循环控制；

所述的手臂遥操作人机一体化界面各项参数与ARM系统兼容。

作为一种优选的技术方案，所述的机械手控制系统包括总控制器、PWM控制器、伺服控制器；所述的总控制器、PWM控制器、伺服控制器均设有ARM控制芯片；所述的总控制器通过总线接收遥控端指令，通过CAM总线分配任务给伺服控制器控制机械手指各执行机构动作。

作为一种优选的技术方案，所述的伺服控制器通过CAN总线接收总控制器指令并根据指令控制两路独立的PWM输出，通过硬件电路转化成0-5V输出，作为加速信号，通过I\O口控制电机的电源以及换向；通过码盘和转角传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，从而实现了相应的随动循环实时控制。为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：

一种利用至少一项上述所述主从操作与人机一体化系统的双臂机器人控制模型，所述的双臂机器人控制模型包括命令层、本地控制层、网络层、远端控制层和物理层；命令层将命令传送给本地控制层，本地控制层以第一时钟为周期，采样命令层产生的命令和通过网络层传送来的远程机器人的状态，生成控制命令并通过网络层发送给远端控制层；远端控制层以第二时钟为周期，采样本地控制层的控制命令并通过网络层发送机器人状态给本地控制层并实时控制机械手。

为实现上述第三个目的，本发明采取的技术方案是：

一种利用至少一项上述所述主从操作与人机一体化系统的时延控制方法，所述时延控制方法采用延迟率在100毫秒的433MH的无线数据传输系统

为实现上述第四个目的，本发明采取的技术方案是：

一种利用至少一项上述所述主从操作与人机一体化系统的机械手控制方法，机器人双臂未端装有双手手指套，遥控端同时A\D采样可采到手套端电位计的推动幅度来控制输出电压，从而控制伺服电机转速，同理双臂机器手臂的左右方向和各个电位计有三对方向分别控制手臂的旋转、大臂、小臂的工作，在每个自由度上都装有限位开关，电位计摇杆的两对方向控制另外三个伺服电机，同时限制各自由度动作幅度。

为实现上述第五个目的，本发明采取的技术方案是：

一种利用至少一项所述主从操作与人机一体化系统的电气控制系统，所述的电气控制系统包括遥操作层、主控层、驱动控制层；所述的遥操作层和驱动控制层之间通过主控层建立连接；所述的遥操作层上设有遥操作计算机、视觉反馈计算机；所述的主控层上设有机器人中央控制器和移动平台中央控制器；所述的驱动控制层包括手部电机、关节控制器以及颈部电机。

本发明优点在于：

1、本发明的主从操作与人机一体化系统，能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，且传输距离远。

2、对机器人手臂以及手部都采用遥操作的模式，能够把远端的工作信息反馈给操作者，具备“知觉反馈”能力，弥平了操作者与被操作物体在物理空间上的鸿沟，通过将人与实验终端构成一个闭合的控制回路,跨越空间距离而最终实现了人类能力的延伸。

3、采用延迟率在100毫秒的433MH的无线数据传输系统，提高了操作性能，实现实时控制的理想效果；双臂机器手臂的左右方向和各个电位计有三对方向分别控制手臂的旋转、大臂、小臂的工作，在每个自由度上都装有限位开关，电位计摇杆的两对方向控制另外三个伺服电机，同时限制各自由度动作幅度。

4、采用的STM32F407系列的单片机内部配有相应的程序存储器、数模转换模块和PWM和IO口，不仅实现了多种功能的转换，而且其基本功能可与普通的PC机,工控机完全兼容。

5、模块采用四层线路布制的PCB板其STM32F407芯片功能,能适应双臂机器人在运动控制所需的各项指令；用一块DSP作为总控制器通过CAM总线接收遥控端的指令，并通过CAN总线将相应的指令发送给各路伺服控制器中的DSP，从而实现其控制。

6、控制系统用于控制回转平台的旋转以及大臂、小臂的升降；采用点对点无线桥接模式，点对点型无线网桥可用来连接两个分别位于不同地点的网络，由一对桥接器和一对天线组成。该对桥接器应设置成相同的频道，无线网桥支持同步信道的功能，只需要改变一方的频道，另一方便会自动改变到相应的频道；在相距较远的两点间，为了取得更好的桥接效果，采用了在桥接器和天线之间安装双向功率放大器的方案。双向射频放大器具有增益接收信号和放大输出功率的功能，从而大大的扩大了无线网桥的传输距离。

7、设有手臂遥操作人机一体化界面，应用在三防机器人上时，三防机器人平台的外出运输,现场执行任务,远程控制操作,后勤保障,均在方舱内一体化完成,以其达到一个完整的任务系统性装备。

附图说明

附图1是本发明的主从操作与人机一体化系统的结构框图。

附图2是本发明的主从操作与人机一体化系统的一侧面结构示意图。

附图3是本发明的主从操作与人机一体化系统的另一侧面结构示意图。

附图4为机械手部模型示意图。

附图5是本发明的主从操作与人机一体化操作系统中的电气控制系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.手臂遥操作系统 2.手部遥操作系统

3.手臂遥操作系统主控模块 4.臂遥操作软件系统

5.手臂遥操作人机一体化界面

实施例1

请参照图1-图3，图1是本发明的主从操作与人机一体化系统的结构框图。图2是本发明的主从操作与人机一体化系统的一侧面结构示意图。图3是本发明的主从操作与人机一体化系统的另一侧面结构示意图。一种主从操作与人机一体化操作系统，所述的主从操作与人机一体化系统包括手臂遥操作系统1、手部遥操作系统2、手臂遥操作系统主控模块3、手臂遥操作软件系统4、手臂遥操作人机一体化界面5。

所述的手臂遥操作系统1包括操作者、主端机器人子系统、通信环节、从端机器人子系统和工作环境组成；主端机器人子系统将操作者的控制指令发出，经过通信环节传递给从端机器人子系统，然后由从端机器人子系统作用于工作环境，从端机器人子系统和工作环境的相关信息则经由上述环节返还到操作者。

所述的手部遥操作系统2包括视觉传感器、机械手控制系统以及摄像机；所述的视觉传感器及机械控制系统用于对机械手部(见图4)的指示、控制下进行粗定位，操作人员能够凭视图像进行准确定运位、夹持等动作控制；所述摄像机安装在机器人车前端以及机械手腕上，以供环境及操作对象的立体图像和近距离图像。

所述的机械手控制系统包括总控制器、PWM控制器、伺服控制器；所述的总控制器、PWM控制器、伺服控制器均设有ARM控制芯片；所述的总控制器通过总线接收遥控端指令，通过CAM总线分配任务给伺服控制器控制机械手指各执行机构动作。

所述的手臂遥操作系统主控模块3包括STM32F407系列单片机；STM32F407系列单片机内部配有相应的程序存储器、数模转换模块和PWM和IO口；所述的双臂机器人手臂遥操作系统主控模块3采用四层线路布制的PCB板。

所述的双臂机器人手臂遥操作软件系统4包括CAN模块、位置传感器、伺服控制器、伺服电机控制系统、码盘和转角传感器；所述的伺服控制器共有三个，三个伺服控制器之间的DSP通过CAN总线进行通信；所述的CAN模块接收总控制器发出的指令，并根据接收到的指令产生相应的6路PWM信号以控制PWM的6路输出，其中每两路控制一个动作的两个方向，有3路I\O口控制继电器的开关来控制以及电源的开关，同时将位置传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，进行的随动循环控制；

所述的伺服控制器通过CAN总线接收总控制器指令并根据指令控制两路独立的PWM输出，通过硬件电路转化成0-5V输出，作为加速信号，通过I\O口控制电机的电源以及换向；通过码盘和转角传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，从而实现了相应的随动循环实时控制。

所述的手臂遥操作人机一体化界面5能实时反应双臂机器人运行时的各项数据用图形.其各项参数与ARM系统兼容。

该实施例需要说明的是：

上述方案中涉及到术语“遥操作”，“遥操作”不同于“遥控”，由于“遥操作”属于远距离操作，因此遥操作机器人必须能够把远端的工作信息反馈给操作者，也就是说，“遥操作”必须具备“知觉反馈”能力。事实上，遥操作技术就是一种“桥梁”，它弥平了操作者与被操作物体在物理空间上的鸿沟，通过将人与实验终端构成一个闭合的控制回路,跨越空间距离而最终实现了人类能力的延伸。

所述的机械手控制系统通过CAM总线分配任务给伺服控制器控制机械手指各执行机构动作。机械手指动分单指动和联动：单指动是接收上位机发的步进指令；联动是接收上位机发送的空间位置，通过运动学计算，转换成机械手在其座坐标系的坐标，将机械手运动、调整到指定位置和姿态，同时要解决机械手运动与抓取周围环境的干涉。

机械手的手部动控制方式如下：机器人双臂未端装有双手手指套.遥控端同时A\D采样可采到手套端电位计的推动幅度来控制输出电压，从而控制伺服电机转速，同理双臂机器手臂的左右方向和各个电位计有三对方向分别控制手臂的旋转、大臂、小臂的工作，在每个自由度上都装有限位开关，电位计摇杆的两对方向控制另外三个伺服电机，同时限制各自由度动作幅度。

双臂机械手控制的三块控制器之间的DSP通过CAN总线进行通信。总体设计思想是使用一块DSP作为总控制器通过CAM总线接收遥控端的指令，并通过CAN总线将相应的指令发送给各路伺服控制器中的DSP，从而实现其控制。控制系统用于控制回转平台的旋转以及大臂、小臂的升降。该系统通过一块DSP的CAN模块接收总控制器发出的指令，并根据接收到的指令产生相应的6路PWM信号以控制PWM的6路输出。其中每两路控制一个动作的两个方向，有3路I\O口控制继电器的开关来控制以及电源的开关，同时将位置传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，进行的随动循环控制。

伺服电机控制系统用于控制伸缩臂的伸缩，手爪的旋转、俯仰以及夹持操作。该控制器通过CAN总线接收总控制器指令并根据指令控制两路独立的PWM输出，通过硬件电路转化成0-5V输出，作为加速信号，通过I\O口控制电机的电源以及换向。通过码盘和转角传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，从而实现了相应的随动循环实时控制。

控制系统必须满足以下几个的条件：

必须要有足够的输入输出端口。例如，一具有11个自由度的手臂和手，其驱动器至少需要6路伺服电机控制接口与6路模拟输出端口，且要有6路角度编码器的输入端口。如再加上每个手指上的力传感器、触觉传感器及物体状态传感器的话，则端口数量将增加号几倍。控制系统可分为控制计算机即硬件和控制算法即软件。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：本实施例中提供了一种双臂机器人控制模型；所述的双臂机器人控制模型包括命令层(主要包括命令发生器)、本地控制层(主要包括本地控制器)、网络层(主从端的双向通讯)、远端控制层(主要包括远程控制器)和物理层(机器人系统)；在本地，命令产生器将命令传送给本地控制器，本地控制器以时钟Clock1为周期，采样命令产生器产生的命令和通过网络传送来的远程机器人的状态，生成控制命令并通过网络发送给远程控制器；远程控制器以时钟Clock2为周期，采样本地控制器的控制命令并通过网络发送机器人状态给本地控制器并实时控制机械手。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：本实施例中提供了一种操作机器人的时延控制方法，采用延迟率在100毫秒的433MH的无线数据传输系统。

该实施例需要说明的是：

在遥操作机器人系统中，主端和从端相距遥远，二者依靠通信环节进行信息传输。由于电磁波的传输速度以及信号收发处理等方面的局限性，遥操作机器人系统存在时延，而且往往较大，不能忽略。比如，在空间遥操作领域，天地时延平均小于3秒，延迟时间在5秒以内的概率大于95％，平均抖动在0.357ms至20.45ms之间。除了距离的原因会造成时延外，大容量信息的压缩/复现、编码/解码及信息载波传输带宽的限度都会造成时延。这些时延会给遥操作系统的“知觉”感受和操作性能带来极大影响。为了提高操作性能，人们逐渐向系统中增加以力反馈为主的信息反馈，最后形成了双向力反馈遥操作机器人系统.

然而，由于存在较大的时延，原本稳定的双向力反馈遥操作机器人可能失去稳定性。

如果遥操作系统的时延过大或者不可预测地随即产生，那么传统控制方法很难达到预期控制效果。为达到理想的实时控制效果,采用延迟率在100毫秒以的433MH的无线数据传输系统将是一个选择。

实施例4

请参照图5，图5是本发明的主从操作与人机一体化操作系统中的电气控制系统结构示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中提供了一种电气控制系统，所述的电气控制系统包括遥操作层、主控层、驱动控制层；所述的遥操作层和驱动控制层之间通过主控层建立连接；所述的遥操作层上设有遥操作计算机、视觉反馈计算机；所述的主控层上设有机器人中央控制器和移动平台中央控制器；所述的驱动控制层包括手部电机、关节控制器以及颈部电机；所述的手部电机、关节控制器以及颈部电机均与机器人中央控制器建立连接。

该实施例需要说明的是：机器人中央控制器和移动平台中央控制器操控通讯方式采用点对点无线桥接模式。点对点型无线网桥可用来连接两个分别位于不同地点的网络，由一对桥接器和一对天线组成。该对桥接器应设置成相同的频道，无线网桥支持同步信道的功能，只需要改变一方的频道，另一方便会自动改变到相应的频道。在相距较远的两点间，为了取得更好的桥接效果，采用了在桥接器和天线之间安装双向功率放大器的方案。双向射频放大器具有增益接收信号和放大输出功率的功能，从而大大的扩大了无线网桥的传输距离。通常一对0.5W的放大器可以支持大约5公里的无线桥接。

本发明的主从操作与人机一体化系统，能有效的完成操作任务，能够控制机械手指各执行机构动作，能自主应对复杂环境，且传输距离远；对机器人手臂以及手部都采用遥操作的模式，能够把远端的工作信息反馈给操作者，具备“知觉反馈”能力，弥平了操作者与被操作物体在物理空间上的鸿沟，通过将人与实验终端构成一个闭合的控制回路,跨越空间距离而最终实现了人类能力的延伸；采用延迟率在100毫秒的433MH的无线数据传输系统，提高了操作性能，实现实时控制的理想效果；双臂机器手臂的左右方向和各个电位计有三对方向分别控制手臂的旋转、大臂、小臂的工作，在每个自由度上都装有限位开关，电位计摇杆的两对方向控制另外三个伺服电机，同时限制各自由度动作幅度；STM32F407系列的单片机内部配有相应的程序存储器、数模转换模块和PWM和IO口，不仅实现了多种功能的转换，而且其基本功能可与普通的PC机,工控机完全兼容；模块采用四层线路布制的PCB板其STM32F407芯片功能,能适应双臂机器人在运动控制所需的各项指令；用一块DSP作为总控制器通过CAM总线接收遥控端的指令，并通过CAN总线将相应的指令发送给各路伺服控制器中的DSP，从而实现其控制。控制系统用于控制回转平台的旋转以及大臂、小臂的升降；采用点对点无线桥接模式，点对点型无线网桥可用来连接两个分别位于不同地点的网络，由一对桥接器和一对天线组成。该对桥接器应设置成相同的频道，无线网桥支持同步信道的功能，只需要改变一方的频道，另一方便会自动改变到相应的频道；在相距较远的两点间，为了取得更好的桥接效果，采用了在桥接器和天线之间安装双向功率放大器的方案。双向射频放大器具有增益接收信号和放大输出功率的功能，从而大大的扩大了无线网桥的传输距离；设有手臂遥操作人机一体化界面5，应用在三防机器人上时，三防机器人平台的外出运输,现场执行任务,远程控制操作,后勤保障,均在方舱内一体化完成,以其达到一个完整的任务系统性装备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.主从操作与人机一体化系统，其特征在于，所述的主从操作与人机一体化系统包括：包括手臂遥操作系统、手部遥操作系统、手臂遥操作系统主控模块、手臂遥操作软件系统、手臂遥操作人机一体化界面；所述的手臂遥操作系统用于控制对机器人手臂部动作指令；所述的手部遥操作系统用于控制对机器人手部动作指令；所述的手臂遥操作系统主控模块和手臂遥操作系统建立连接；手臂遥操作人机一体化界面用于实时反应双臂机器人运行时的各项数据用图形；

所述的手臂遥操作系统包括操作者、主端机器人子系统、通信环节、从端机器人子系统和工作环境组成；主端机器人子系统将操作者的控制指令发出，经过通信环节传递给从端机器人子系统，然后由从端机器人子系统作用于工作环境，从端机器人子系统和工作环境的相关信息则经由上述环节返还到操作者；

所述的手部遥操作系统包括视觉传感器、机械手控制系统以及摄像机；所述的视觉传感器及机械控制系统用于对机械手部的指示控制下进行粗定位；所述摄像机安装在机器人车前端以及机械手腕上，供环境及操作对象的立体图像和近距离图像；

所述的手臂遥操作系统主控模块包括STM32F407系列单片机；STM32F407系列单片机内部配有相应的程序存储器、数模转换模块和PWM和IO口；所述的双臂机器人手臂遥操作系统主控模块采用四层线路布制的PCB板；

所述的手臂遥操作软件系统包括CAN模块、位置传感器、伺服控制器、伺服电机控制系统、码盘和转角传感器；所述的伺服控制器共有三个，三个伺服控制器之间的DSP通过CAN总线进行通信；所述的CAN模块接收总控制器发出的指令，并根据接收到的指令产生相应的6路PWM信号以控制PWM的6路输出，其中每两路控制一个动作的两个方向，有3路I\O口控制继电器的开关来控制以及电源的开关，同时将位置传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，进行的随动循环控制；

所述的手臂遥操作人机一体化界面各项参数与ARM系统兼容。

2.根据权利要求1所述的主从操作与人机一体化系统，其特征在于，所述的机械手控制系统包括总控制器、PWM控制器、伺服控制器；所述的总控制器、PWM控制器、伺服控制器均设有ARM控制芯片；所述的总控制器通过总线接收遥控端指令，通过CAM总线分配任务给伺服控制器控制机械手指各执行机构动作。

3.根据权利要求1所述的主从操作与人机一体化系统，其特征在于，所述的伺服控制器通过CAN总线接收总控制器指令并根据指令控制两路独立的PWM输出，通过硬件电路转化成0-5V输出，作为加速信号，通过I\O口控制电机的电源以及换向；通过码盘和转角传感器的回馈信号经过A/D采样返回给DSP，从而实现了相应的随动循环实时控制。

4.一种利用权利要求1-3任一项所述主从操作与人机一体化系统的双臂机器人控制模型，其特征在于，所述的双臂机器人控制模型包括命令层、本地控制层、网络层、远端控制层和物理层；命令层将命令传送给本地控制层，本地控制层以第一时钟为周期，采样命令层产生的命令和通过网络层传送来的远程机器人的状态，生成控制命令并通过网络层发送给远端控制层；远端控制层以第二时钟为周期，采样本地控制层的控制命令并通过网络层发送机器人状态给本地控制层并实时控制机械手。

5.一种利用权利要求1-3任一项所述主从操作与人机一体化系统的时延控制方法，其特征在于，所述时延控制方法采用延迟率在100毫秒的433MH的无线数据传输系统。

6.一种利用权利要求1-3任一项所述主从操作与人机一体化系统的机械手控制方法，其特征在于，机器人双臂未端装有双手手指套，遥控端同时A\D采样可采到手套端电位计的推动幅度来控制输出电压，从而控制伺服电机转速，同理双臂机器手臂的左右方向和各个电位计有三对方向分别控制手臂的旋转、大臂、小臂的工作，在每个自由度上都装有限位开关，电位计摇杆的两对方向控制另外三个伺服电机，同时限制各自由度动作幅度。

7.一种利用权利要求1-3任一项所述主从操作与人机一体化系统的电气控制系统，其特征在于，所述的电气控制系统包括遥操作层、主控层、驱动控制层；所述的遥操作层和驱动控制层之间通过主控层建立连接；所述的遥操作层上设有遥操作计算机、视觉反馈计算机；所述的主控层上设有机器人中央控制器和移动平台中央控制器；所述的驱动控制层包括手部电机、关节控制器以及颈部电机。

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