力觉临场感遥操作系统的双向控制

通过建立一套主从机器人遥操作系统，研究在非确定性环境下借助力觉临场感技术实现遥操作的控制理论和设计方法，在力和运动的双向控制中采用力反射伺服型控制方案，实验表明了该方案的可行性，显示了临场感在增强人机交互能力方面的重要作用．     

基于神经网络的力觉临场感系统的预测控制

针对力觉临场感系统传输通道中存在时交通讯时廷，造成系统不稳定和操作性能降低的问题，利用前向神经网络建立主机械手、从机械手和环境的模型，并通过神经网络模型预测主机械手速度和从机械手受力，以消除或减少通讯时廷对系统的影响。实验结果表明了该方法的有效性。     

遥控作业系统中基于力觉临场感的无源控制算法

提出了可定量评价遥控作业系统力觉临场感程度的指标函数，以此导出基于最佳力觉临场感的一种新的无源控制算法。实验表明该算法保证了系统在通讯时延下的稳定性和操作者的正确感知。     

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。     

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。     

力觉临场感机器人系统中环境动力学模型的研究

通过对力觉临场感机器人系统中环境的动力学研究，提出了分段描述环境动力学特征的观点，并进一步讨论了不同工作区中环境的动力学模型，分析了不同作业方式下，动力学的变化情况，阐述了在该系统中，环境的等效阻抗具有非线性，时实性，对系统的稳定性分析，控制算法和虚拟环境技术中的虚拟力觉反馈的准确再现具有重要意义。     

力觉临场感遥操作机器人变增益力-位置型控制技术研究

为了实现良好的力觉临场感系统,在保证系统稳定性的基础上,提高操作透明性是其中的关键.通过对力-位置型力觉临场系统控制结构的透明性分析,提出了一种变增益力-位置型控制结构,通过改变从端的控制增益,来实现良好的透明性.并且还建立了一个单自由度的力觉临场感实验系统进行了实验研究,实验结果表明,这种控制结构在保证系统稳定的基础上实现了良好的控制透明性.     

力觉临场感遥控机器人的预测控制系统设计

在力觉临场感遥控机器人系统中,由于通信环节中存在时延,双向力反射系统易产生振荡;环境的不确定性会影响系统的性能。介绍了通过在线辨识系统模型,采用广义预测控制器来生成预测力,预测力反馈可克服时延影响,维待系统稳定。     

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     

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Internet力觉临场感遥操作控制系统现状

叙述了基于Internet力觉临场感遥操作系统的结构，网络通信时延的特点，指出网络时延对本系统的影响，介绍了网络时延下力觉临场感遥操作系统稳定性研究进展。     

空间力觉临场感遥控作业系统的时延无条件稳定性分析

空间遥控作业系统中存在很长的通信时延,造成遥控作业系统的不稳定和操作性能的降低,为此,从建立力觉临场感遥控作业系统的时延动力学方程出发,利用差分微分方程对系统的无条件稳定性进行分析,实验结果表明该分析方法是行之有效的。     

基于逆系统理论的力觉临场感机器人系统控制

力觉临场感机器人系统是一个存在通信时延的非线性耦合MIMO系统,因此,直接对其进行远程遥控非常困难。为了解决这个难题,首先运用了逆系统方法将从机械手线性化,并将其解耦成若干个伪线性SISO子系统;同时假设遥控过程中的输入通信通道和反馈通信通道的时延时间都为已知常数,从而将通信时延和伪线性系统作为复合被控对象;最后对每个SISO子系统分别设计了Smith预估器。仿真试验结果证明了该控制方法的有效性。     

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。     

Delayed Teleoperation with Force Feedback of a Humanoid Robot

Machine Intelligence Research - Teleoperation systems allow the extension of human capabilities to remote-control devices by providing the operator with conditions similar to those at the remote...     

VR-Based Teleoperation for Robot Compliance Control

Robots governed by remote human operators are excellent candidates for work in hazardous or uncertain environments such as nuclear plants or outer space. For successful teleoperation, it is important to let the operator feel physically present at the remote site. When the telerobotic system is used to execute compliance tasks in which simultaneous control of both position and force may be demanded and inevitable contact with environments is encountered, information about the interactions between the robot manipulator and the environment are especially crucial for the operator to make proper decisions. This paper proposes a VR-based telerobotic system for such compliance tasks. The proposed system provides both visual and haptic information. A local intelligence controller, capable of surface tracking and force regulation, is equipped on the robot manipulator to tackle the time-delay problem usually present in teleoperation and to share control load with the operator. The proposed telerobotic system is developed in a virtual environment due to recent gains in the capabilities and popularity of virtual reality to generate realistic telepresence. Experiments based on the surface-tracking and peg-in-hole compliance tasks demonstrate the effectiveness of the proposed system.     

无源散射变换的双边移动机器人网络遥操作

网络遥操作系统的随机时延给控制器设计带来巨大挑战,严重时破坏系统的稳定性。首先对遥操作无源理论及其波变量控制方法做了简单综述,然后提出直接无源散射变换方法,它将无源双边控制方法推广到具有随机时延的网络遥操作系统中去,保证网络遥操作系统在任何不对称随机网络时延情况下稳定。最后基于此变换方法设计了一个虚拟主从手双边移动机器人网络遥操作方案,并进行了仿真验证,结果表明结出的设计方法能满足系统性能要求。     

力觉临场感遥控作业机器人控制系统研究现状和发展

综述了力觉临场感遥控作业机器人控制系统的历史和现状,指出当前存在的问题及发展方向.     

Semi-Autonomous Bilateral Teleoperation of Hexapod Robot Based on Haptic Force Feedback

With the widespread use of multi-legged robots in various applications, new challenges have arisen in terms of designing their control systems, one of which is posed by the multiple degrees of freedom of the robotic legs. This paper proposes a novel method for the bilateral teleoperation control of a hexapod robot by using a semi-autonomous strategy. In this teleoperation system, the body velocities of the slave robot and the displacements of the master robot are mapped to each other. The angular velocities of the joints of the legs rely on independent planning to achieve a horizontal movement. A controller is designed based on the difference between the expected velocity and the actual velocity of the body, and the difference is fed back to the operator in the form of haptic force. Therefore, the transparency of the control system is guaranteed by increasing the damping compensation both in the master and slave robots. In addition, the stability of the bilateral teleoperation control system of the hexapod robot is guaranteed by passivity theory, and the proposed method is verified by conducting semi-physical simulation experiments.