空间科学实验机器人辅助遥操作系统(5)

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2003年12月中国空间科学技术11

图4　

虚拟环境校准结果图　　(5)图像多分辨率显示

,。由于增加空间载荷的成本很大,。在这里,采,实现多分辨率显示。图像采:PAL—768×576;而要求显示的图像大小是352×288。为了实现双分辨率显示,而又不影响视野的大小,同时保证图像清晰,在服务器端采集大小为768×576的一幅图像,然后对它进行双线性压缩,压缩后大小为384×288。根据客户端发出的请求命令不同,可以把整幅图像和压缩后的图像发送到客户端。

当在大小为384×288的图像上选择一矩形区域进行二倍放大时,由于图像数据格式为由左往右、由下至上、每像素三个字节的顺序排列,首先计算出所选择的矩形左下角相对于图像的左下角的相对坐标(tx,ty),则相对原图(768×576)的相对坐标为(2×tx,2×ty),于是可得相对原图左下角平移的字节数

TByte=2×ty×xMax×3+2×tx×3,其中xMax=768;然后根据矩形的长宽计算所需传输的像素。

5　实验研究

基于本文的方法,建立了面向空间科学实验照料的机器人遥操作地面模拟实验系统,并针对空间晶体生长科学实验中更换晶体炉料棒的作业任

务进行了实验研究。操作者利用空间鼠标和预测

仿真环境进行交互,经过虚拟环境校准后,在预

测仿真的导引下,借助于全局视觉和局部视觉信

息,同时结合主从遥控和局部自主控制技术,实

现了料棒的更换,如图6所示,其所要抓取的料

棒长40cm直径为3cm。

整个操作过程是:操作者依靠视频融合,主

从操作式地移动机器人到料棒附近,然后,发送

自主命令。机器人接收到自主抓棒命令后,即开

始基于视觉的自主抓棒。同时,仿真端机器人也

开始自主抓棒,抓取完成后手爪上抬。操作者发送移动导轨命令,机器人通过导轨移动到晶体炉附图6　机器人更换晶体生长炉料棒