摘要
为解决目前市场上可利用的微创手术机器人都不包含重要的触觉(力)反馈机制的问题,根据人体内部双边解耦协同的生理调控机制,结合微创手术机器人的控制特性,开发了一种新颖的力/位解耦协同控制策略,并设计相应的智能控制系统.通过4个3自由度触觉操纵器装置,对提出的智能控制系统性能进行了真实的实验验证.实验结果表明,提出的控制系统能够实现力/位信号的解耦与协同控制.操作者能够获得准确的力反馈信号,确保机器人和谐、平稳地完成任务.
In order to solve the problem that current commercially available minimally surgical robots do not include significant haptic(force) feedback mechanism,a novel decoupled and coordinated force-position control strategy with corresponding intelligent control system design is proposed based on bilateral decoupled and coordinated bio-regulation mechanism in human body,in which control features of minimally surgical robots are considered.Actual experiments are carried out with four 3-DOF(degree of freedom) haptic manipulators to illustrate the performance of the proposed intelligent controller system.The results indicate that the proposed control system can achieve decoupled and coordinated force-position control.The operator can get accurate force feedback to guarantee robot performing task harmoniously and stably.
出处
《机器人》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期73-80,共8页
Robot
基金
国家自然科学基金重点资助项目(61134009)
国家自然科学基金资助项目(60975059
60775052)
国家ITER计划国内配套研究项目(2010GB108004)
教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20090075110002)
上海市优秀学术带头人计划资助项目(11XD1400100)
上海领军人才专项资金资助项目
上海市科学技术委员会重点基础研究项目(11JC1400200
10JC1400200)
上海市科学技术委员会技术标准专项项目(10DZ0506500)
关键词
微创手术
达芬奇机器人
解耦控制
协同控制
力
位控制
模糊控制器
minimally invasive surgery
da Vinci robot
decoupled control
coordinated control
force-position control
fuzzy controller