背景概述

    遙操作是指操作者通過手控器、手柄等人機(jī)交互裝置和設(shè)備控制遠(yuǎn)地的機(jī)器人完成作業(yè)任務(wù)的行為。操作者通過主機(jī)器人向從機(jī)器人發(fā)送指令，同時(shí)感受到從機(jī)器人和外界的交互信息， 從而完成遙操作任務(wù)。這種主從式系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一種有效的遙操作方法，它實(shí)際上是一個(gè)人、機(jī)協(xié)作系統(tǒng)，通過遙操作將操作者的智能映射到任務(wù)環(huán)境中，借助于人的智能和經(jīng)驗(yàn)來完成復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè)。人在系統(tǒng)中的介入，能夠彌補(bǔ)機(jī)器人在控制、傳感以及人工智能等方面的不足。
    隨著人類探索領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，人類探索活動(dòng)的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性日益增長(zhǎng)，如空間探測(cè)、核能利用、遠(yuǎn)程制造、深海探測(cè)等。出于對(duì)操作者的安全考慮，這些活動(dòng)往往需要引入遙操作機(jī)器人系統(tǒng)。隨著人類空間活動(dòng)的不斷發(fā)展，特別是近年來各國(guó)對(duì)太陽(yáng)系以及深空探索計(jì)劃的逐步展開，將會(huì)有大量的空間生產(chǎn)、空間加工、空間裝配、空間維護(hù)和修理工作。然而，向空間發(fā)送宇航員需要大量的資金，而且由于空間工作需要在一個(gè)了解不多并且不可控的環(huán)境中進(jìn)行，艙外活動(dòng)存在一定的危險(xiǎn)，因此必須充分利用機(jī)器人技術(shù)，減小人類從事危險(xiǎn)工作的代價(jià)和成本。但智能機(jī)器人的研究現(xiàn)狀表明，由于受到機(jī)構(gòu)、控制、傳感和人工智能等支撐技術(shù)的限制，研制出能在未知或復(fù)雜環(huán)境下全自主方式工作的智能機(jī)器人，是短期內(nèi)難以達(dá)到的目標(biāo)。因此，利用現(xiàn)有技術(shù)以及人機(jī)合作的遙操作機(jī)器人概念，機(jī)器人也可以在許多空間任務(wù)中替代人，以降低成本和危險(xiǎn)并且增強(qiáng)人類的活動(dòng)能力。從長(zhǎng)期觀點(diǎn)看，遙操作是機(jī)器人完成復(fù)雜或危險(xiǎn)環(huán)境下遠(yuǎn)地作業(yè)任務(wù)的主要手段，有助于擴(kuò)大人類的探索活動(dòng)范圍，提升各種類型環(huán)境作業(yè)的能力。
    隨著人類社會(huì)的發(fā)展，人類正在極力打破空間距離的約束，消除各地資源分布不均、發(fā)展情況不一的問題。遠(yuǎn)程手術(shù)是現(xiàn)代科技的結(jié)晶之作，使用者通過操作主機(jī)械臂與觀看實(shí)時(shí)畫面， 判斷遠(yuǎn)程從機(jī)械臂的執(zhí)行情況，幫助遠(yuǎn)距離病人及時(shí)接收治療。類似的，遙操作系統(tǒng)結(jié)合機(jī)器人還可以用于遠(yuǎn)程排爆、遠(yuǎn)程滅火等危險(xiǎn)場(chǎng)景，不僅能夠挽救人類生命，也可以最大程度上減少人類面臨的危險(xiǎn)。

實(shí)現(xiàn)功能

1、Touch 遙操作教學(xué)科研平臺(tái)主要具有采集 Touch 力反饋設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)下發(fā)給機(jī)械臂， 能夠輕松靈活地復(fù)刻使用者示教運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)提供穩(wěn)定的通信數(shù)據(jù)，機(jī)械臂實(shí)時(shí)復(fù)現(xiàn) Touch 上執(zhí)行的動(dòng)作，可使用于動(dòng)作精細(xì)需求高、需遠(yuǎn)距離控制等任務(wù)。睿爾曼助力客戶基于 Touch 遙操作教學(xué)科研平臺(tái)完成各場(chǎng)景任務(wù)。

2、Touch 遙操作教學(xué)科研平臺(tái)主要組成部件包括：1 個(gè) RM65-B 六軸機(jī)械臂（從臂）、Touch 遙控設(shè)備，兩者通過 PC 端進(jìn)行通信。機(jī)械臂與 PC 端可以選擇有線或無線方式通信，Touch 與 PC 端采用 USB 方式通信，通過調(diào)用機(jī)械臂和 Touch 自帶的 API 生成可執(zhí)行文件，運(yùn)行可執(zhí)行文件進(jìn)行遙操作。

3、機(jī)械臂可自主操作，末端帶有二指夾爪，可通過程序控制完成桌面物體拿取、放置、整理等任務(wù)。在遙操作模式下，使用者通過控制 Touch 的功能按鍵，控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)和夾爪運(yùn)動(dòng)， 通過 Touch 記錄關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，使用機(jī)械臂自帶的透?jìng)鞴δ?，?Touch 的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)通過 5ms 的高跟隨透?jìng)鞯綇臋C(jī)械臂，以完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)映射。