遥操作机器人力反馈双向伺服控制策略研究.pdfVIP

2012年 1月 机床与液压 Jan．2012 第40卷 第 1期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．40No．1 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．01．005 遥操作机器人力反馈双向伺服控制策略研究 文广 ，巩明德 (1．攀枝花学院机电工程学院，四川攀枝花617000；2．吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春 130025) 摘要：针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题，提出一种以主、从手 之间的力信号作为从动端控制信号，位置信号形成主手控制量的新型力觉反馈控制算法。应用阀控液压缸和力传感器构成 液压力伺服控制器，构建力反馈双向伺服控制试验系统。在空载、抓轮胎和抓石块3种负载情况下，分别进行了力、位置 跟随性能实验。实验结果表明：该力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度，又能使主手准确连续地跟随从手 受力情况，明显改善了主一从控制系统的操纵性能，操作者能够获得真实的力觉临场感，提高了力反馈透明性。 关键词：遥操作工程机器人；力反馈；双向液压伺服控制；控制算法 中图分类号：TP272 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)1—016—5 Researchon ImprovedParallelBilateralServoControl ArithmeticforTele．．robotwithForceTele．．presence WEN Guang ．G0NG Mingde (1．SchoolofMachineryandEngineering，PanzhihuaUniversity，PanzhihuaSichuan617000，China； 2．CollegeofMechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130025，China) Abstract：Aimingattheproblemsaboutbigimpactfeedbackforceandbadpositiontrackingofparallelforcefeedbackbilateral hydraulicservocontrolsystem ，animprovedparallelforcesensebilateralservocontrolarithmeticwaspresented，inwhichtheforceer— rorbetweenthemastersmanipulativeforceandtheslave’Sresistancewasregradedascommandsignaltocontroltheslaveend，thepo— sitionerrorwasfedbacktodrivethemasterend．Valve—controlledhydrauliccylinderandforcesensorwereusedtoconstructhydraulic servocontrollerandtwo—DOFbilateralservocontrolexperimental system wasbuilt．Theexperimentalresultsshowthatusingthecontrol method，themanipulativecapabilityofthemaster—slavecontrolsystem isimproved．Manipulatorcanobtaintrueforcetele—presence． Ithasthecharacteristicsofcontrolbriefness，rapidconstringencyrate，goodreal-time． Keywords：Tele—operatedengineeringrobot；Forcefeedback；Bilateral servocontrol；Controlarithmetic 主、从式遥操作工程机器人