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    HTC Vive 控制机械臂的演示

    2017/6/25      点击:

    在考虑过现有的技术和他们用户的需求后,决定开发出一个新的工具,可通过虚拟用户界面来操纵现实世界的设备。而选择了可以通过虚拟显示技术VR技术的应用来直观地进行操纵的机械臂,以作为目标的概念验证。为了快速高效地打造出这个系统,快速原型开发工具和迭代开发形式的、灵活的、跨领域的设计流程。数学建模、MATLAB仿真、计算机辅助设计、开源电子硬件、3D打印、以及快速的制作方法都是这个项目成功的关键。

    开发虚拟控制

    HTC vive控制机械臂

    现在这个虚拟应用可以准确而直观地控制机械手臂。这个应用不仅可以实时进行控制,而且还能轻松地录制一个机械手臂的动作路径。这样用户就能“教导”机械手臂进行特定的动作,而无需任何高级的编程知识。录制一个新的动作十分简单:按下录制按钮,在VR中启用机械手臂的末端执行器,并将其拖入3D场景中就可以了。

    潜在的应用

    HTC VIVE robotarm

    在这次概念验证中机械手臂比较小,但这个方法同样可以用于强大的工业机器之中。想象一下,整个工厂都可以在VR中进行设计和编程,包括所有的机械动作。不再需工业机器人领域的专家,也不再需要花费大量的时间和经历来为低阶的机械手臂进行编码。通过这个架构,任何人都可以轻松而快速地为机器的行为进行编程,或者重新编程。有些公司已经开发出可轻松进行编程的机械手臂,但目前很少有公司会利用到VR的直观性和沉浸感。

    WiseGLove HTC控制机械手

    这个虚拟控制系统可让用户与远程的机器系统进行交互,甚至是与危险的机器系统进行交互。例如,一名在外地的外科医生可以直观地对本地病人进行手术,而且不需要对机械控制进行高强度的训练就可以轻松实现。

    在开发中学习

    尽管这个项目只是一个概念验证,但在制作VR机械手臂系统的过程中,知道如何连接虚拟世界和现实世界。在设计这个创新性工具时所积累的经验对用户是有帮助的,希望这个项目可以启发其他的工程师来开发融合VR直观性的控制系统。

    技术要点

    这个项目成功运用了3D模型的骨骼反向IK技术,通过HTC VIVE获得模型手的空间位置,实时设定骨骼末端节点的空间位置, 通过反向IK驱动机械手臂的其他骨骼节点, 这个应用具有比较高的实用价值。WONGLOVE+系列手套可以与机械臂集成实现反向IK应用。