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二自由度手控器说明书本科生毕业设计论文Internet的遥操作机器人系统己成为重要的研究方向之一。随着科学技术的进一步发展，它的应用前景将更加广阔。 力反馈主操作手作为主从式遥操作机器人的一个重要组成部分，它是由使用者进行操作，向远端的机器人从手发出指令信息，并控制机械从手进行相关的动作的装置。同时它还负责将远端机械从手的力信息加以反馈，通过自身的驱动机构让使用者产生真实力感觉。最初的力反馈主操作手，是在60年代末，由美国Ames实验室研制的具有力反馈的外骨架装置（Exoskeleton） 图1-1主从式遥操作机器人系统 (Telepresence)或临场感，提高操作性能。 主从式遥控机器人在科学尤其是尖端科学研究中也具有重要地位，在工业应用中也有重要的应用，是目前最有实用价值的具有高级智能的机器人，对我国的科技现代化，尤其是尖端科学赶超先进国家具有十分重要的意义。这里的关键是人对环境的感知，没有有效的感知，就不能做出正确的决策。由此人们提出了临场感的概念，并以临场感技术作为交互技术的核心。所谓临场感(telepresence)技术是指随着遥控作业的需要而提出的与交互技术密切相关的新概念，它将远处遥控机械手与环境的信息〔包括视觉、力觉、触觉等信息)反馈到本地操作者处，使操作者产生身临其境的感觉，从而有效地完成遥控作业任务。 临场感还被看作是一个高保真的遥控操作系统，某一遥控机械手接受操作员的指令，从而完成基于指令的一切动作，这里操作员的动作同他在现场直接控制机械手的动作在某种意义下相似，同时将环境的信息以及环境与受控机器人的相关作用信息提供给操作员，使他感觉到就好像在工作现场，从而能认知机器的工作状态，并利用其自身能力执行任务，而不会由于遥控现场的差异而分散精力。可见，临场感为操作者提供了实际遥远环境的总体印象，其核心技术是将遥远环境处的信息可靠地、真实地反馈给操作者，以便于工作在这种操作方式下的操作人员可以对作业进行精确的判断，并指导远端机器人能完成复杂的工作。理想的力觉临场感系统能使操作者产生直接触摸、移动、挤压远地环境目标物体的感觉，就好像在工作现场一样。这种系统可以保证机械手的安全和可靠性，具有极大的灵活性和极高的效率。试验表明，好的力觉反馈可以使人在有或无视觉反馈的情况下执行远地的任务，且性能优于没有力觉反馈的情况，研究表明提供力反馈可以使完成任务的时间减少40%。 1.3.2主从式遥操作机器人的发展与应用 第一个现代遥操作器可以认为是1948年在美国Argonne National Lab制作的机械式操作器“Model-M1 。系统由两个对称的机Model-E1 。此后继续开发了将遥操作器安装在移动装置上，赋予遥操作器以运动性的“Model-E3”利用力传感器和直流电机的第一个位置一力控制方式的遥操作器式在1965年由美国“Brook heaven National Lab”开发的。这使遥操作机器人的操作性能有了很大改善。后来又从动力学和运动学角度引入了双向控制，使得设计符合人手使用的主机械手成为现实，大大减轻了操作者的负担。 美国宇航局制定了一个遥控机器人试验台试验纲领(TTPP)，并付诸实施。日本进行了面向太空站口本舱的遥控机器人试验台的研究，在空间、海底、南极等地完成了遥控机器人考察。ESA在位于荷兰的欧洲空间研究与技术中心（ESTEC)建立了遥控机器人试验台(ETTB)，1993年5月又在空间实验室2号上成功地进行了科学搭载试验。加拿大CSA则对遥控机器人的关键技术之一-遥操作开展研究。遥操作经过了50多年的发展，已被广泛应用于工业、民用、军事的各个领域。下面针对它的几个最重要的应用领域水下，空间和医疗等进行简单的介绍： （1）水下机器人:水下机器人一般分为遥操作式和自主式两种。遥操作水下机器人有遥自动和遥操作两种工作方式。遥自动机器人主要完成一口常任务，如安装螺丝、螺母等。旧式的遥操作通常使用载人潜水艇。潜水艇自由移动或与水面的船连接。新式的遥操作系统中的操作者不必潜水，坐在船上就可以安全舒适的操作遥控操作车上的机械臂。水下机器人在商业领域应用较多，主要用于通讯和石油工业的作业，进行水小管道和电缆的口常维护、维修。还被用来进行海洋生物、地质方面的研究。军事上主要用遥控机器人进行飞机或船只的救援工作。 （2）空间机器人:在太空中，机器人的应用包括勘探、科学试验等。由于延时的存在，未来太空的任务将需要自动化程度高的机器人，或采用监视、遥视、虚拟现实等新的、有效的控制手段。随着人类进军太空计划的实施，用于太空领域的遥控机器人系统得到了飞速发展。早在1967年的勘测者任务中，就将一个简单的遥控机械臂送到了月球表面，以采集月球表面浮土样品。航天飞机遥控臂系统(RMS)于1981年首