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网络遥操作力觉临场感研究
1
作者 谷文通 符秀辉 《计算机与数字工程》 2024年第10期2937-2940,共4页
为了提高遥操作系统中操作者的操作能力,以遥操作仿人机器人为研究对象,利用人工势场法建立虚拟力模型,以遥操作手柄作为力反馈设备,给出力觉临场感的实现方法,进行操作者操纵手柄远程操纵仿人机器人手臂抓取物品实验。实验结果表明,以... 为了提高遥操作系统中操作者的操作能力,以遥操作仿人机器人为研究对象,利用人工势场法建立虚拟力模型,以遥操作手柄作为力反馈设备,给出力觉临场感的实现方法,进行操作者操纵手柄远程操纵仿人机器人手臂抓取物品实验。实验结果表明,以虚拟力模型计算得到的操作者感受到的力的理论值与操作者操纵手柄实际感受到的力基本一致,实现了虚拟力的播放过程,提高了遥操作系统中操作者的操作能力。 展开更多
关键词 力觉临场感 网络遥操作 人工势场法
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具有力觉临场感主从机器人在遥装配作业中的应用 被引量：6
2
作者 陈卫东 蔡鹤皋 +1 位作者 席裕庚 赵锡芳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期57-60,68,共5页
通过建立一套具有力觉临场感的主从机器人系统，研究在非确定性环境下借助临场感技术实现遥操作的控制理论和设计方法．遥装配作业实验结果表明了控制方案的可行性．
关键词 主人机器人 力觉临场感 遥装配 遥操作 机器人
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力觉临场感系统的动力学建模及控制策略 被引量：7
3
作者 陈卫东 席裕庚 蔡鹤皋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期584-587,共4页
由于对主从机器人系统中主从手的动力学控制可使操作者获得对操作物体的力觉临场感，增强其执行复杂遥操作任务的能力．基于该系统在笛卡尔空间的动力学模型，阐述了该系统的控制结构和控制策略．通过分析系统的动力学特性，表明了在不... 由于对主从机器人系统中主从手的动力学控制可使操作者获得对操作物体的力觉临场感，增强其执行复杂遥操作任务的能力．基于该系统在笛卡尔空间的动力学模型，阐述了该系统的控制结构和控制策略．通过分析系统的动力学特性，表明了在不同控制策略下，主从手的动力学特性对操作者力感觉的影响． 展开更多
关键词 机器人 控制策略 力觉临场感系统 动力学模型
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一个新的力觉临场感系统模型 被引量：8
4
作者 张庆 曹效英 黄惟一 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1994年第6期362-365,371,共5页
本文提出了一个新的力觉临场感系统模型，讨论了它的二端口网络结构，推导了相应的网络特性参数，分析了参数的含义和测量方法。此外，对理想系统的参数也进行了分析，本文的研究为临场感技术的发展提供了基础。
关键词 机器人 临场感 力觉临场感系统 模型
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具有力觉临场感的遥操作操纵器关键技术研究 被引量：7
5
作者 邓乐 赵丁选 唐新星 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期159-162,181,共5页
具有力觉临场感的遥操作操纵器是主、从遥操作系统重要的人机接口,它可以向远端从机械手传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力/力矩等信息,为操作者提供力觉临场感.其性能直接影响遥操作系统的透明性、稳定性,... 具有力觉临场感的遥操作操纵器是主、从遥操作系统重要的人机接口,它可以向远端从机械手传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力/力矩等信息,为操作者提供力觉临场感.其性能直接影响遥操作系统的透明性、稳定性,提供有效的力觉反馈是其研究、设计的关键.对力觉临场感操纵器设计中位置控制精度、操纵器的动态特性、操纵器的各向同性、稳定性、人体工程学指标等方面的性能要求进行了分析,对其结构形式、各向同性与结构非奇异性等结构设计方面的问题进行了研究,对各种驱动方式的特点进行了比较,并对检测与控制系统结构对于系统性能的影响进行了研究.研究表明,在结构设计时,采用机械上解耦、运行过程中惯性保持不变的机械结构,将使控制算法简化.研究结果对于该类装置的研究与开发具有借鉴作用. 展开更多
关键词 主从机器人 力觉临场感 力反馈控制器 关键技术
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力觉临场感遥控作业系统的研究进展 被引量：13
6
作者 黄惟一 宋爱国 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1995年第4期112-119,共8页
力觉临场感遥控作业系统是一种新型的高级遥控机器人系统，它通过操作者时机器人实现带感党的控制来完成复杂环境下的作业，本文介绍了临场感遥控作业系统的组成和当前对力觉临场感技术研究的几个主要方面及存在的困难，为进一步研究指... 力觉临场感遥控作业系统是一种新型的高级遥控机器人系统，它通过操作者时机器人实现带感党的控制来完成复杂环境下的作业，本文介绍了临场感遥控作业系统的组成和当前对力觉临场感技术研究的几个主要方面及存在的困难，为进一步研究指明了方向。 展开更多
关键词 传感器 力觉临场感 遥控作业 遥控机器人 机器人
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主从式焊接机器人力觉临场感技术 被引量：5
7
作者 吴威 蔡鹤皋 +1 位作者 吴娟 林韧卒 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期122-127,共6页
以ＰＵＭＡ５６２作为焊接机器人建立了具有力觉临场感的主从焊接试验系统，利用从机器人焊炬前面安装探针与焊缝接触形成的力感觉由主机器入反馈到操纵者，使操纵者借助于监视设备和力觉临场感来实现远距离遥控焊接。试验表明：在主从... 以ＰＵＭＡ５６２作为焊接机器人建立了具有力觉临场感的主从焊接试验系统，利用从机器人焊炬前面安装探针与焊缝接触形成的力感觉由主机器入反馈到操纵者，使操纵者借助于监视设备和力觉临场感来实现远距离遥控焊接。试验表明：在主从焊接系统中采用基于腕力传感器的双向力控制技术可以很好地解决操纵者因电视监视设备受燃弧影响视觉的问题，使主从焊接系统在遥操作时有了“手感”，以进一步提高焊缝跟踪的准确度。 展开更多
关键词 焊接 机器人 力觉临场感
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力觉临场感遥操作系统的双向控制 被引量：5
8
作者 陈卫东 席裕庚 蔡鹤皋 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期214-220,共7页
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... 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． 展开更多
关键词 主从机器人 力觉临场感 双向控制 遥操作系统
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力觉临场感遥控作业虚拟现实系统研究 被引量：4
9
作者 曾庆军 陈善隆 黄惟一 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第2期1-5,共5页
虚拟现实技术是目前解决力觉临场感遥控作业系统时延问题的一种强有力工具．本文研究了遥控作业虚拟现实系统的构成和实现原理，针对力觉临场感遥控作业系统时延问题提出了一种力觉虚拟现实实现算法，并构造实验系统验证了该算法的有效性．
关键词 虚拟现实 力觉临场感 遥控作业 时延
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力觉临场感遥操作机器人(2):操作者的输入输出特性建模 被引量：4
10
作者 宋爱国 柯欣 潘礼正 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期97-105,共9页
力觉临场感遥操作机器人系统是一个典型的人在回路(Human-in-Loop)的人机交互系统,操作者作为整个系统的一个重要单元是完成机器人控制的顶层控制环节.操作者需要接受力觉、触觉、视觉和运动信息反馈后,才能作出决策,远程操纵机器人执... 力觉临场感遥操作机器人系统是一个典型的人在回路(Human-in-Loop)的人机交互系统,操作者作为整个系统的一个重要单元是完成机器人控制的顶层控制环节.操作者需要接受力觉、触觉、视觉和运动信息反馈后,才能作出决策,远程操纵机器人执行任务,因此操作者是一个基于多输入单输出的复杂系统,而且具有非线性和时变性,需要建立一套相应的控制模型.文章通过分析操作者在力觉临场感遥操作系统中的感知、决策与动作的特性,建立了一种操作者的输入输出模型,并给出了模型的等效二端口网络形式,为力觉临场感遥操作机器人系统的分析提供了基础. 展开更多
关键词 力觉临场感 遥操作机器人 操作者 感知 决策 控制 建模
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虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展 被引量：5
11
作者 陈俊杰 黄惟一 宋爱国 《传感技术学报》 CAS CSCD 2001年第3期230-236,共7页
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感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 .
关键词 机器人 虚拟现实 力觉临场感 遥控作业系统
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具有力觉临场感的主-从机器手双向控制策略 被引量：4
12
作者 张祝新 赵丁选 陈铁华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期164-168,共5页
设计了液压伺服主、从机器手(简称主、从手),并对力觉双向伺服控制进行研究。零开口对称伺服阀的结构决定了需要主手的控制力信息通过控制器间接驱动从手,这一过程影响了系统的响应速度。本文采用主、从手的力偏差信号控制从手,用从、... 设计了液压伺服主、从机器手(简称主、从手),并对力觉双向伺服控制进行研究。零开口对称伺服阀的结构决定了需要主手的控制力信息通过控制器间接驱动从手,这一过程影响了系统的响应速度。本文采用主、从手的力偏差信号控制从手,用从、主手的位置偏差信号控制主手获得力觉反馈,这种新控制策略改变了从手跟随主手,主手感受从手力的常规控制模式,提高了主-从控制系统的响应速度,并可根据主手对从手的跟随来判断从手是否出现干涉等。 展开更多
关键词 机器人力 反馈机器手 电液伺服控制系统 力觉临场感 双向控制策略
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VR技术在力觉临场感遥控作业系统中的应用研究 被引量：4
13
作者 曾庆军 曾芬芳 黄惟一 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1999年第4期297-301,共5页
目前虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ简称ＶＲ）技术应用到力觉临场感遥控作业系统，可以有效地解决系统的时延问题。本文首先研究了遥控作业虚拟现实系统的构成和实现原理，然后针对力觉临场感遥控作业系统时延问题，建立了力... 目前虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ简称ＶＲ）技术应用到力觉临场感遥控作业系统，可以有效地解决系统的时延问题。本文首先研究了遥控作业虚拟现实系统的构成和实现原理，然后针对力觉临场感遥控作业系统时延问题，建立了力觉临场感遥控作业虚拟现实系统，阐述了虚拟力的产生以及虚拟接触的检测，最后提出了一种力觉虚拟现实实现算法，并构造实验系统验证了该算法克服系统时延影响的有效性。 展开更多
关键词 虚拟现实 力觉临场感 遥控作业 时延
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电液伺服遥操作机器人的力觉临场感研究 被引量：2
14
作者 巩明德 赵丁选 +3 位作者 宫文斌 黄海东 孙晓 尚涛 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期395-399,共5页
该文借鉴电机驱动主从随动控制系统的研究方法 ,并结合液压系统的特殊性 ,对电液伺服遥操作主从机械人的力觉临场感进行了分析。综合了对称型双向伺服控制系统和力直接反馈型双向伺服控制系统的优点 ,以从端受力形成力反馈控制量的增益 ... 该文借鉴电机驱动主从随动控制系统的研究方法 ,并结合液压系统的特殊性 ,对电液伺服遥操作主从机械人的力觉临场感进行了分析。综合了对称型双向伺服控制系统和力直接反馈型双向伺服控制系统的优点 ,以从端受力形成力反馈控制量的增益 ,位置误差和位置误差的变化率形成力反馈控制量 ,提出了改进对称型控制算法 ,即力—位置综合型双向伺服控制算法。实验结果验证了新方法的有效性。 展开更多
关键词 电液伺服 双向伺服控制 力觉临场感 遥操作
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具有力觉临场感的主从遥控机器人系统的双向控制 被引量：3
15
作者 陈卫东 席裕庚 蔡鹤皋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期69-75,共7页
本文研究借助力觉临场感技术实现主从机器人遥操作的控制理论和设计方法，基于对控制系统的动力学分析， 在力和运动的双向控制中采用力反射伺服型控制方案， 实验结果表明了该方案的可行性， 显示了在非结构性环境下临场感在增强人机... 本文研究借助力觉临场感技术实现主从机器人遥操作的控制理论和设计方法，基于对控制系统的动力学分析， 在力和运动的双向控制中采用力反射伺服型控制方案， 实验结果表明了该方案的可行性， 显示了在非结构性环境下临场感在增强人机交互能力方面的优越性。 展开更多
关键词 机器人 遥操作 力觉临场感 双向控制 主从遥控
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力觉临场感遥操作系统的研究进展 被引量：4
16
作者 费树岷 陈启宏 宋爱国 《控制工程》 CSCD 2003年第1期11-14,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 力觉临场感 遥操作系统 机器人 控制系统
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一种新的力觉临场感遥操作机器人系统的控制方法 被引量：6
17
作者 邓乐 赵丁选 《机电工程》 CAS 2005年第7期26-29,共4页
在分析已有控制方法的基础上,提出了一种新型的控制方法,其主要特点是从手由主从手之间的力偏差信号控制,主手由二者的力偏差和位置偏差控制;建立了系统的动力学模型,并根据二端口网络理论,从理论上研究了新方法在理想透明性能情况下应... 在分析已有控制方法的基础上,提出了一种新型的控制方法,其主要特点是从手由主从手之间的力偏差信号控制,主手由二者的力偏差和位置偏差控制;建立了系统的动力学模型,并根据二端口网络理论,从理论上研究了新方法在理想透明性能情况下应满足的关系,结果对于力觉临场感遥操作机器人控制器的设计应用具有一定参考价值。 展开更多
关键词 机器人学 力觉临场感 遥操作 控制方法
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力觉临场感系统中环境动力学的遗传神经网络模型 被引量：3
18
作者 陈俊杰 黄惟一 宋爱国 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2002年第4期27-32,共6页
针对环境的本质非线性特征 ,提出了一种新的基于遗传神经网络的力觉临场感系统中环境动力学模型的建立方法 ,阐述了其建模机理和建模算法 ,并通过实验验证其有效性。
关键词 力觉临场感系统 环境动力学 遗传神经网络模型 机器人 GGN模型
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力觉临场感遥操作机器人(1):技术发展与现状 被引量：46
19
作者 宋爱国 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期1-19,共19页
人机交互式机器人作为最具实用价值的特种机器人已成为当前机器人学研究的前沿和热点.临场感(Telepresence)技术是人机交互的核心.首先,回顾了力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人在核领域、空... 人机交互式机器人作为最具实用价值的特种机器人已成为当前机器人学研究的前沿和热点.临场感(Telepresence)技术是人机交互的核心.首先,回顾了力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人在核领域、空间探测领域与远程医疗领域的应用情况;其次,对力觉临场感遥操作机器人的4大关键技术:传感技术、力反馈与触觉再现技术、大时延控制技术和虚拟预测环境建模技术等进行了综述;还介绍了东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制研究所近20年来开展临场感遥操作机器人技术研究,以及在核探测、康复医疗领域应用的情况.通过回顾与分析,指出了力觉临场感遥操作机器人技术今后需要研究的几个重点问题. 展开更多
关键词 力觉临场感 遥操作机器人 机器人传感器 力触觉再现 大时延 控制 虚拟环境
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力觉临场感遥操作机器人(3):环境的动力学描述 被引量：4
20
作者 宋爱国 马俊青 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期113-120,共8页
力觉临场感遥操作机器人系统是一个典型的人-机-环交互系统.环境是遥操作机器人系统最终的环节,也是操作者感知和作用的对象,环境的动力学特性对整个遥操作机器人系统的控制性能会产生直接的影响.通过分析环境在力觉临场感遥操作机器人... 力觉临场感遥操作机器人系统是一个典型的人-机-环交互系统.环境是遥操作机器人系统最终的环节,也是操作者感知和作用的对象,环境的动力学特性对整个遥操作机器人系统的控制性能会产生直接的影响.通过分析环境在力觉临场感遥操作机器人系统中的动力学特性,建立了环境在碰撞接触、线性平稳接触和非线性平稳接触3类情况下的动力学模型,并给出了模型的等效阻抗形式,为力觉临场感遥操作机器人系统的分析提供了基础. 展开更多
关键词 力觉临场感 遥操作机器人 环境 动力学 建模
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