临场感遥操作机器人综述

本文分别综述了视觉临场感遥操作机器人系统、力觉临场感遥操作机器人系统、触觉临场感遥操作机器人系统、运动觉临场感遥操作机器人系统及时延对临场感遥操作机器人系统的影响问题。提出了临场感遥操作机器人技术是一门多传感器、多信息融合的人机交互技术，并指出了其今后的发展方向及研究重点。     

虚拟现实力觉临场感遥操作机器人系统的稳定性

具有良好的可操作性，又能确保系统稳定性是解决力觉临场感遥操作机器人系统时延问题的根本。本文阐述了采用Popov超稳定性理论分析并研究虚拟现实力觉临场感遥操作机器人系统的稳定性问题是行之有效的，并给出了其分析方法，指出Popov超稳定性与无源稳定性理论是条件一致的。实验显示本文所给出的方法的有效性。本文的论述对于系统的设计极具价值。     

无时延感的遥操作实时共享控制仿真

针对遥操作存在大延时和临场感缺失等问题,提出了一种融合多种技术的无时延感的空间遥控机器人实时共享控制系统;重点研究了融合双向力反馈、传感器局部自主控制、图形预显示和遥编程的无时延感遥操作技术;计算仿真实验验证了该系统及其技术的有效性。     

力觉临场感遥操作系统的研究进展

力觉临场感遥操作机器人系统是一种新型的机器人控制系统，目前研究中系统存在的控制通信时延是严重影响系统的操作性能，甚至使系统不稳定的主要原因之一，当利用Internet网络传输信号时，时延是时变的，不确定的，对系统的影响更为明显，因此意在介绍国内外力觉临场感遥操作机器人系统的发展状况以及在克服时延对系统影响方面所取得的最新研究进展，同时指出研究中存在的问题，及对进一步研究提出一些看法。     

基于虚拟现实技术的遥操作机器人的鲁棒性控制策略

为了克服遥操作机器人系统通讯时延,并保证系统稳定性和透明性,在定义了最佳碰撞收敛速度并阐述了其确定方法的基础上,从更适用性意义出发,设计并研究了一套基于虚拟现实技术的遥操作机器人系统控制结构和控制算法,阐述了其系统的实现手段,使系统对几何建模误差和动力学建模误差均具有较强的鲁棒性．实验结果显示了其方法的有效性．     

基于虚拟现实的无时延感空间机器人遥控操作研究*

主要研究了克服空间机器人遥控操作时延问题的虚拟建模和仿真技术。首先概述了遥操作时延问题的研究现状;然后提出了一种基于虚拟现实预显示技术解决时延问题的方案;最后开发了基于虚拟现实的无时延感的遥控操作系统,并进行了仿真实验研究。仿真结果表明,虚拟现实技术在有效克服空间机器人遥控操作大时延中发挥了重要作用。     

空间机器人遥操作克服时延影响的研究进展

针对空间机器人遥操作亟需解决的时延问题,回顾了其克服时延影响的研究发展历程,并对目前应该采取的应对策略提出了建议.指出就目前的技术发展水平而言,要能够有效地克服时延以确保空间机器人遥操作稳定性的同时系统具有良好的操作性能,应该采取的策略是:①在结构化的、确定性的和静态环境下,采用具有鲁棒性的多感知增强现实技术;②在非结构化的、不确定性的和动态环境下,采用视觉引导下的从端局部智能自主控制技术;③在多态环境下,采用多模式智能控制技术.     

交互式遥操作机器人实验平台中的通信时延问题研究

Internet网络通信时延的特点造成了基于Internet力觉临场感机器人系统的不稳定性和透明性降低.为了能在同一实验室中开展关于通信时延对遥操作系统的影响及如何克服或减小其不利影响的研究,提出了利用缓冲技术模拟网络通信大时延和随机时延的方法.具体介绍了时延模拟的原理、方法和实验测试结果.     

一种基于Internet 力觉临场感遥操作无源控制算法

将Internet技术引入到力觉临场感遥操作系统是目前一个具有广阔应用前景的研究方向。由此，针对基于Internet力觉临场感遥操作系统所面临的变时延稳定控制问题，提出了一种基于波积分传输的无源控制算法。经过仿真，证明本算法可保证系统的无源性，并获得较好的操作性。     

基于AR 模型的预测算法在力觉临场感遥控机器人系统中的应用

为解决力觉临场感遥控机器人系统的时延问题 ,本论文提出了将预测器引入该系统的新思路 .该预测器是基于AR模型对从手与环境间的作用力进行预测的 .本论文模拟了具有预测器的单自由度力觉临场感遥控机器人系统 ,并对该预测器的算法进行了仿真研究 .在时延条件下 ,该思路可实现对从机械手较为准确的控制     

遥作机器人触觉临场感的电触觉实现

本文对电触觉的实现作了实验性研究．提出了在操作者手指上实现触觉再现的电极形状和分布以及刺激电流波形，并由此给出了实现遥作机器人触觉临场感的系统构成及实现方案．该系统可使操作者遥感到从机器人机械手指与点，线，面等形状物体的接触，位置分辨力可达２．２ｍｍ．     

八叉树结构的虚拟动力学检测算法

描述了物体间交互的FV和EE两种基本接触模式，在此基础上提出了用八叉树结构来构建虚拟环境的几何模型和动力学模型，给出了不但考虑刚度．而且考虑惯性和阻尼的虚拟仿真机器人与虚拟环境交互的虚拟力检测的一般算法。对于模型空间中的任何形状的实体都可以由八叉树法分割的立方体序列来表示。而其实体的总的虚拟交互力是在FV和EE两种基本接触模式下所分割的所有立方体间的矢量和。实验显示了所给出的算法的可行性。该算法对虚拟现实临场感遥操作机器人系统控制结构和控制算法的分析和设计，特别是系统中人机接口的设计具有重要价值．     

机器人遥操作中的网络传输延迟分析

首先分析了基于Internet的机器人遥操作所面临的网络控制问题,其次提出了对网络传输不确定性延迟问题的解决方案,然后进行了相应的实验,最后分析了该方案的实验结果及得出的结论。     

结合操作者意图分析的Internet机器人控制方法研究

互联网传输过程中存在的随机时延,影响了操作者与遥操作机器人之间的实时交互,降低了系统稳定性和操作性能。论文提出一种新的方法,利用动态神经元群模型对操作者发送的控制指令序列进行分析,实现对操作者意图的推断。在随机时延条件下,遥操作机器人能够根据操作者意图和当前环境信息,通过局部自主控制完成期望任务动作。同时可以与主端操作者基于事件的控制指令进行切换,来保证系统的稳定性,提高整个控制系统的操作性能和效率。最后,通过互联网足球机器人平台进行实验,仿真结果验证了所提模型与方法的有效性和可行性。     

虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展

本文阐述了虚拟现实技术在力觉临场感遥控作业系统中的研究和应用背景、状况和主要内容,综述了虚拟现实力觉临场遥控作业实系统的国内外最近研究进展,并介绍了目前研究亟需解决的关键技术,指出虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究对临场感技术以至于非确定性环境下作业的第三代机器人的发展有着非常重要的理论意义和应用价值。     

一套研究双向控制实验系统的实现

主要介绍了一套单自由度主从式力觉临场感遥操作的实验平台,该实验平台具有操作简单和直观的特点,操作者可两手同时接触主端和从端的操作器,通过控制主手运动,使从手跟踪其运动,并且能够同时正面地感受到主从两端操作器的力反馈情况。文中对硬件和软件方面的设计分别进行了分析,最后针对某一算法进行有时延和无时延的力觉临场感实验,并进行研究。该套实验系统的设计目的是为了进行遥操作中双向控制算法的研究,实验结果表明该套实验系统能够有效地实现控制算法,从而证明其有效性。     

手控器的性能和评价方法

手控器是主从遥操作系统的关键设备,它不仅是从机械手进行实时运动控制的输入设 备,而且是将从机械手与未知环境之间的相互作用力提供给操作者的力觉遥现装置,是人与 机器人之间建立紧密动态耦合的重要接口．因此,其性能的好坏,直接影响遥操作系统的操 作性能．近年来,在手控器研制方面的文章已发表不少,但很少涉及对手控器进行评价的方 法和量化指标．这种目标的模糊性必然造成某些设计上的盲目性．本文作者在总结多年来对 手控器研制和试验工作经验的基础上,试图对这个问题进行比较深入的探讨,初步提出了一 套评价方法和量化指标．