遙控操縱裝置

對一定距離外的物體進行手動操縱的遙控裝置，簡稱遙操器，又稱遙控機械手。遙操器主要用於操縱一定距離外太大、太小或難於接近的對象。如對人的眼睛和耳朵施行精細的外科手術時，醫生手的顫動會影響手術的精確性，利用遙操器便可精確地完成此項手術。在太空梭上可利用遙操器來完成人造地球衛星的回收任務。

基本介紹

• 中文名：遙控操縱裝置
• 含義：對一定距離外的物體進行手動操縱
• 簡稱：遙操器
• 又稱：遙控機械手
• 套用：用遙操器來完成人造地球衛星任務

發展概況

1948年R.C.格爾茨根據比例繪圖儀的原理設計出一種機械式遙操器，輔助放射性高溫實驗室的工作。1954年在此基礎上作了改進，控制端與被控端之間的聯接改用電氣方式，因而有可能設計出體積更大、功率更強的遙操器,並從位置控制轉向速率控制,從而提高控制能力。早期的速率遙操器都是採用逐點控制，這種控制方式既緩慢又不靈活。後來遙操器改用計算機控制，很容易控制精確的位置坐標。這項技術已被用於太空梭的遙操器上。微型遙操器（如用於眼、耳、鼻等微外科手術的遙操器）常用逐點速率控制方法。監控遙操器又稱監視控制操縱裝置，是一種具有記憶和學習能力的遙操器，一般就是具有機器視覺功能的控制計算機系統。它不僅能實現位置比例控制，而且能理解運行的模型，並有一定的記憶能力，能自動重複操作。當視覺反饋系統不清楚或需要重複操作時，它能在一段時間內不需要人的干預而自行工作。這種系統尚處於研製階段。

構造原理

遙操器由控制端、信道和被控端組成。控制端包括操縱員、控制手柄、控制台和視覺反饋裝置等，被控端包括控制指令裝置、操縱器（即機械手）和被操縱對象等。控制端與被控端相隔一定的距離，常有保護隔離板妨礙直接目視，或因距離太遠而使目視受到限制，因此控制端與被控端之間必須有信息傳遞。控制指令由控制端流向被控端，力的信號和視覺信號由被控端流向控制端（見圖）。視覺信號可來自直接目視和電視兩種方式。在大型遙操器中電視攝像機被安裝在機械手的臂、肘、腕等部位，使操縱員能從不同的角度觀看。觸感或力感則通過機械結構或電機來實現。遠距離的機械手施力時，操縱桿給操縱員的手一個反向作用力，使他有力的感受。遙操器與工業機器人不同，它是由人直接控制的，人要移動控制手柄或啟動開關來操縱被控對象。

套用

太空梭上用遙操器來回收人造地球衛星。電視攝像機被安裝在機械手的抓指、臂、腕等部位，操縱員可以在機艙內的電視螢幕上觀察到遙操器和被控對象的狀態，利用手動操縱手柄對被控對象進行操縱，觸覺和力感則直接由機械或電機傳遞。遙操器還可以用於操縱和控制放射性物質，深海科學勘探，深海石油作業，工廠倉庫管理，工廠危險作業和施行微外科手術等方面。遙操器的各種套用見下表：

遙控操縱裝置套用類型表