[實用新型]一種遙操作機器人力反饋控制系統

有效

• 申請號: 201220423862.1
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN202711088U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李笑;王超
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05D15/01
• 分類號: G05D15/01
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型是一種遙操作機器人力反饋控制系統，特別是一種應用于機器人控制領域的基于空載驅動力回歸模型的遙操作機器人力反饋控制系統，屬于遙操作機器人力反饋控制系統的改造技術。

背景技術

20世紀80年代對智能機器人的研究表明，由于機構、控制、人工智能和傳感技術水平的限制，在短時間內尚難以研制出能在未知或復雜環境下工作的全自主式智能機器人。然而，隨著諸如空間探索(衛星的修理，空間站的維護，月球、火星等行星的勘探)、海洋開發(海洋資源調查，深海打撈，水下電纜修理，海底考古等)以及國防建設(戰場、防化、掃雷、救護等)等領域的發展，迫切需要大量工作在危險和危害人體健康等環境下的高級智能機器人。于是，在如此情形下，遙操作機器人技術應運而生。

????遙操作機器人是指：在人的操作下，能夠在人難以接近或對人有害的環境中，完成比較復雜操作的一種遠距離操作系統。為了使操作者有身臨其境的感受，提高遙操作系統的工作性能，需要實時地為操作者提供工作現場的工作信息。其中，力反饋信息是遙操作系統中非常重要的一種信息。在遙操作系統中加入力反饋信息，使操作者產生力覺臨場感，有助于操作者準確地了解工作現場及工作對象物體的狀況，為準確地實施操作提供判斷依據，可極大地提高工作效率。

為了使操作者產生力覺臨場感，最直接的方法是在機器人的末端安裝力傳感器,將負載力直接反饋給操作者。但傳感器易磨損，且受現場環境因素的影響,檢測精度會降低。因此，間接提取負載力具有重要的現實意義。

發明內容

本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種能間接提取遙操作機器人系統的負載力，實現準確實時的力反饋的遙操作機器人力反饋控制系統。本實用新型控制簡單方便。

本實用新型的技術方案是：本實用新型的遙操作機器人力反饋控制系統，包括有位置比較器、從控制器、從機器人、負載、空載驅動力回歸模型、力比較器、主控制器、主機器人，其中位置比較器輸出主從位置誤差信號給從控制器，從控制器輸出控制量控制從機器人，從機器人驅動負載,空載驅動力回歸模型輸出的空載驅動力及從機器人輸出的驅動負載的力輸入至力比較器，力比較器輸出的力差信號傳給主控制器，主控制器輸出控制量給主機器人。?

上述空載驅動力回歸模型根據從機器人運行時的位移、速度和加速度在線檢測空載驅動力。

本實用新型的一種的遙操作機器人力反饋控制系統具有以下特點：本實用新型控制準確，便捷；可避免直接檢測負載力因受測量裝置磨損及環境因素影響帶來的檢測精度降低問題。且本實用新型控制簡單，易于實現。本實用新型是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的遙操作機器人力反饋控制系統。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖。

具體實施方式

實施例：

本實用新型的原理圖如圖1所示，本實用新型的遙操作機器人力反饋控制系統，包括有位置比較器1、從控制器2、從機器人3、負載4、空載驅動力回歸模型5、力比較器6、主控制器7、主機器人8，其中位置比較器1輸出主從位置誤差信號給從控制器2，從控制器2輸出控制量控制從機器人3，從機器人3驅動負載4,空載驅動力回歸模型5輸出的空載驅動力及從機器人3輸出的驅動負載4的力輸入至力比較器6，力比較器6輸出的力差信號傳給主控制器7，主控制器7輸出控制量給主機器人8，使其產生作用于操縱者的反饋力。?

本實施例中，上述空載驅動力回歸模型5根據從機器人3運行時的位移、速度和加速度在線檢測空載驅動力。?

本實用新型的工作原理如下：位置比較器1輸出主從位置誤差信號給從控制器2，從控制器2輸出控制量控制從機器人3以驅動負載4；同時，空載驅動力回歸模型5根據從機器人3運行時的位移、速度和加速度在線檢測出空載驅動力，力比較器6將驅動負載4的力與空載驅動力回歸模型5輸出的空載驅動力的力差信號輸出給主控制器7，當力差大于設定值時，主控制器7輸出控制量給主機器人8，主機器人8產生作用于操縱者的反饋力，使操作者產生力覺臨場感，當力差小于設定值時，主機器人8不產生反饋力給操作者。