【摘 要】
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本文结合国家自然科学基金资助项目(编号:50475011)以及教育部优秀青年教师基金项目“具有力觉反馈的远距离操纵工程机器人研究”,在对国内外临场感遥操纵机器人系统进行研究
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本文结合国家自然科学基金资助项目(编号:50475011)以及教育部优秀青年教师基金项目“具有力觉反馈的远距离操纵工程机器人研究”,在对国内外临场感遥操纵机器人系统进行研究分析的基础上,针对已有的遥操纵系统双向伺服控制策略中,存在主、从手位置跟随性差,刚性负载对主手冲击力大等问题,在主-从遥操纵系统中采用了一种新型双向伺服控制策略。该控制策略是将主手操纵杆的操纵力乘以一定的系数后与从动机械手所受的阻力作差,经放大后去控制从动机械手的运动,并通过位置伺服去控制主手操纵杆跟随从动机械手运动,有利于操作者及时把握从动机械手的当前位置及干涉情况。本文在实验室二自由度力反馈操纵杆系统和四自由度液压工程机器人系统的基础上,构建了基于网络的四自由度电液主-从遥操纵机器人系统,分析了遥操纵系统网络通信时延,推导了电液伺服系统的数学模型,设计了主手和从手控制器,并用新型双向伺服控制策略进行了不同负载工况下的双向伺服遥操纵试验研究。试验结果表明,采用新型双向伺服控制策略的遥操纵机器人系统,主手操纵杆对从手有良好的位移跟随特性,操作者能够及时地把握从手的位移及干涉情况,并减小了在抓取刚性物体时反馈力对主手的冲击。试验验证了新型双向伺服控制策略是一种可行的、合理的主-从控制方法,为今后主-从遥操纵机器人系统走向实用化提供了一种参考方案。
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