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《吉林大学》 2007年
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遥操作机器人系统的主—从双向伺服控制方法研究

宋鸿亮  
【摘要】: 以主-从遥操作机器人为核心的临场感遥操作系统可以在空间、海底、强辐射、战场等非确定性环境或极限环境下进行复杂的操纵作业。操作者的操纵质量与对“从环境”的力觉、视觉等信息的真实获得能力密切相关。借助于遥操作系统提供的力觉临场感及视觉临场感,操作者可以真实地感觉到机器人与被操作物体的动态相互作用,从而完成复杂精密的操纵作业。所以进行“遥操作机器人系统的主-从双向伺服控制方法研究”具有十分重要的意义。 本文在对国内外临场感遥操作机器人系统研究分析的基础上,建成了具有力觉反馈的两自由度双向液压伺服机器人系统。针对遥操作机器人领域内存在的力反馈遥操作机器人控制策略及位置伺服问题,采用了新型控制策略,又针对常规数字PID控制算法存在参数修改不方便,不能进行在线调整等问题,采用了PID参数自整定的模糊控制算法对机器人系统进行控制,并进行了相应的试验研究。 试验表明,采用新型双向伺服控制方法可使操作者感觉到从动机构与环境接触力的大小,有利于操纵者及时把握从动机构的当前位置及干涉情况。PID参数自整定模糊控制算法既具有模糊控制器灵活、适应性强、鲁棒性好的优点,又具有PID控制精度高的特点。本文的工作,为遥操作机器人系统的研究提供了有价值的理论与实践参考。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP242

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 石玲;海底电缆铺设转盘系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 刘璐;四自由度电液主—从遥操纵机器人双向伺服控制策略研究[D];吉林大学;2008年
3 常秋生;电液伺服遥操纵六自由度并联机器人控制技术研究[D];吉林大学;2012年
4 胡茹飞;汽车线控转向系统双向控制方法研究[D];吉林大学;2012年
5 邢海涛;汽车线控转向系统补偿控制方法研究和验证[D];吉林大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈俊杰,黄惟一,宋爱国;虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];传感技术学报;2001年03期
2 何华锋;胡昌华;代延民;;一种自适应模糊PID控制器应用仿真[J];电光与控制;2006年01期
3 黄惟一,宋爱国;力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];东南大学学报;1995年S1期
4 邓乐,赵丁选,唐新星;具有力觉临场感的遥操作操纵器关键技术研究[J];工程设计学报;2005年03期
5 樊滨温,张炯,吕伟新,蔡鹤皋,王忠立;遥操作空间机器人系统研究[J];哈尔滨工业大学学报;1999年01期
6 邓乐,赵丁选;一种新的力觉临场感遥操作机器人系统的控制方法[J];机电工程;2005年07期
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8 周龙江,宋爱国,曾庆军,黄惟一;遥操作机器人手控器的研究进展[J];机器人技术与应用;2002年04期
9 刘寒冰,赵丁选;临场感遥操作机器人综述[J];机器人技术与应用;2004年01期
10 汤宇松,刘景泰,卢桂章;利用远程网络技术的机器人遥操作系统分析[J];机器人;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张毅;焦江丽;;基于Internet的远程控制机器人系统结构设计[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年01期
2 文广;章甫;赵丁选;姚必强;张敬东;李泽蓉;;新型力反馈双向伺服系统干扰观测器PID控制算法的研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
3 仲志燕;张荣标;;基于支持向量机的Internet网络延时分析与预测[J];成都信息工程学院学报;2008年02期
4 陈俊杰,黄惟一,宋爱国;虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];传感技术学报;2001年03期
5 陈俊杰,黄惟一,宋爱国,芦俊;虚拟现实技术的研究进展与未来的挑战[J];传感技术学报;2002年03期
6 陈俊杰,黄惟一;虚拟现实力觉临场感遥操作机器人系统的稳定性[J];传感技术学报;2003年04期
7 陈俊杰,薛晓红,黄惟一;临场感遥操作机器人系统克服时延影响的研究发展策略[J];传感技术学报;2004年02期
8 蔡文举;林辉;;参数模糊自整定PID在飞机全电刹车中的应用[J];电光与控制;2008年02期
9 杨胜科;汪骏发;王建宇;;航空遥感中POS与稳定平台控制组合技术[J];电光与控制;2008年02期
10 李向旭;张曾科;姜敏;;两轴稳定平台的模糊-PID复合控制器设计与仿真[J];电光与控制;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Fuzzy Singularly Perturbed Model and Stability Analysis of Bilateral Teleoperation System[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
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3 李楠;高英杰;;喷嘴挡板伺服阀性能参数的研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
4 崔超;徐筱麟;韩晶;;一种两种算法结合的网络延时预测算法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
5 涂小敏;宋杨;;基于无偏灰色模型的网络时延预测[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集(自动化专题)[C];2010年
6 ;Time-delay Analysis and Estimation of Internet-based Robot Teleoperation System[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
7 杨业;王永骥;;基于Internet的网络控制延时分析及预测[A];第二十三届中国控制会议论文集(上册)[C];2004年
8 张倩;郭西进;伍佳伟;;井下移动机器人网络控制的实现探讨[A];第十六届全国煤炭自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2006年
9 王庆鹏;谈大龙;;基于网络的机器人遥操作研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 李小霞;符秀辉;;基于Internet网络控制的一种时延预测算法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小初;三级电液伺服阀特性及其控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 韩江义;带力觉反馈的主从式遥微操作系统研制与实验研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 张天宏;民航发动机远程故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
4 马力波;网络远程机器人控制系统及关键技术研究[D];重庆大学;2003年
5 胡旭东;基于网络的异构工业机器人集成技术研究[D];浙江大学;2004年
6 李晓明;基于外骨骼技术的机器人远程控制[D];浙江大学;2004年
7 孙启湲;基于互联网的移动机器人网络控制系统研究[D];天津大学;2004年
8 汪地;机器人远程监控系统的研究[D];上海大学;2005年
9 史胜利;基于Internet的机器人遥操作系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 熊友军;基于增强现实的遥操作关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐向峰;7DOF空间机器人遥操作控制算法研究[D];河南工业大学;2010年
2 邱江艳;遥机器人人机交互系统及运动规划算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 李鑫;基于视频融合的遥机器人控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 刘馨;基于网络的远程控制系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 林屹清;比例型车用电磁执行器驱动及控制系统研究[D];江南大学;2011年
6 张天成;四自由度串联机器人运动控制系统的二次开发[D];河南理工大学;2011年
7 李江波;巨型液压机同步平衡系统特性分析及控制策略研究[D];中南大学;2011年
8 廖凯;基于延时预估的网络控制系统预测控制[D];中南大学;2011年
9 梁军;球杆网络化控制系统的延时分析与控制方法研究[D];中南大学;2011年
10 周渊;基于MATLAB的双喷嘴挡板电液伺服阀动态仿真[D];武汉科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 樊红丽,程颖,陈军;基于UDP的图像传输控制参数的自适应算法[J];北京理工大学学报;2005年01期
2 施国标;赵万忠;王成玲;李强;林逸;;线控转向变传动比控制对车辆操纵稳定性的影响[J];北京理工大学学报;2008年03期
3 张太佶;胡晓为;;海底电缆在敷设中的受力分析[J];船舶;2009年03期
4 张翔;;论中国电动汽车产业的发展[J];汽车工业研究;2006年02期
5 董玉文;任青文;苏琴;;接触摩擦问题的扩展有限元数值模拟方法[J];长江科学院院报;2009年05期
6 周剑勇;姜平;;PLC控制系统设计经验总结[J];电工技术;2009年07期
7 肖立华,肖宗斌;超长度、大截面海缆过缆的研究与实践[J];电力建设;2003年03期
8 黄惟一,宋爱国;力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];东南大学学报;1995年S1期
9 宋爱国;黄惟一;;临场感机器人技术的研究进展[J];电气自动化;1996年02期
10 张庆如 ,李秋凯;回转支承的技术引进与吸收[J];工程机械;1986年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何磊;基于FlexRay总线的线控转向系统双电机控制方法研究[D];吉林大学;2011年
2 倪涛;有力觉及视觉临场感的遥操作机器人系统研究[D];吉林大学;2006年
3 高龙琴;力反馈数据手套与遥操作机器人系统研究[D];东南大学;2006年
4 李会军;空间遥操作机器人虚拟预测环境建模技术研究[D];东南大学;2005年
5 邓乐;电液力反馈操纵杆及其双向伺服控制技术研究[D];吉林大学;2007年
6 杨胜兵;线控转向系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2008年
7 文广;双向液压伺服遥操作机器人的力觉临场感技术研究[D];吉林大学;2008年
8 冯石柱;六自由度并联液压伺服机械手的力觉双向伺服控制[D];吉林大学;2008年
9 陈德玲;主动前轮转向系统的控制研究[D];上海交通大学;2008年
10 郑宏宇;汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁赫奇;基于模型预测控制的底盘分层集成控制算法研究[D];吉林大学;2011年
2 陆妹;遥操作水下机械手主从控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 周到;全自动液压校直机控制技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 李开亮;挖掘装载机反铲装置回转液压系统动态分析[D];吉林大学;2004年
5 刘永;汽车线控转向系统的研究[D];武汉理工大学;2005年
6 于涛;具有力觉反馈的遥操作机器人研究[D];吉林大学;2005年
7 李琳辉;大时延主从遥操作系统的双向控制与共享控制策略研究[D];吉林大学;2005年
8 赵敬伟;伺服阀控液压马达速度控制系统性能研究[D];山东大学;2005年
9 熊海国;基于INTERNET的机器人遥操作系统研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
10 王秋敏;伺服阀控非对称液压缸同步控制系统仿真研究[D];山东大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 常秋生;电液伺服遥操纵六自由度并联机器人控制技术研究[D];吉林大学;2012年
2 刘晓倩;基于双向伺服力反馈的节气门控制系统研究[D];吉林大学;2012年
3 管世该;基于虚拟现实的遥操作工程机器人系统研究[D];吉林大学;2012年
4 田博;电液伺服遥操纵机械手的控制策略研究[D];吉林大学;2013年
5 邢海涛;汽车线控转向系统补偿控制方法研究和验证[D];吉林大学;2013年
6 郑志芳;模块化主机器人的研制[D];华南理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付永领,裴忠才,王占林;伺服作动系统的余度控制[J];北京航空航天大学学报;1999年05期
2 王向周,王渝,白志大;电液伺服阀动态性能测试的谱分析法研究[J];北京理工大学学报;1997年03期
3 何大庆,石红生;基于神经网络的PID控制在陀螺稳定平台中的应用[J];电光与控制;1999年04期
4 韩保红,闫石,张淑琴;用PID控制非线性混沌振动的主动隔振研究[J];电光与控制;2001年04期
5 黄惟一,宋爱国;力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];东南大学学报;1995年S1期
6 余心宏,马伟增,王立忠;磁流变体制备与应用研究[J];电子工艺技术;2001年04期
7 徐向荣,马香峰;含有闭链结构的机器人动力学建模与计算[J];华东冶金学院学报;1994年04期
8 王钧;FA表面改质剂在伺服阀压装中的应用[J];航空精密制造技术;2001年03期
9 黄秀清,杨叔子,顾崇衔;机器人力控制的稳定性研究[J];华中理工大学学报(社会科学版);1996年04期
10 裴翔,李胜,阮健,郑家锦;2D数字伺服阀的频响特性分析[J];机床与液压;2001年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾庆军,徐涛,徐晶晶,宋爱国,田小峰;时延力觉临场感遥操作机器人系统预测控制研究[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
2 战晓磊;辛洪兵;徐正兴;;基于虚拟现实技术的网络控制机器人系统研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年05期
3 彭刚,黄心汉,熊春山,王敏;遥操作机器人系统中6自由度输入设备的设计[J];电子技术应用;2000年10期
4 刘国现;于莲芝;孙富春;刘华平;;空间遥操作机器人增强现实系统设计与实现[J];微计算机信息;2010年32期
5 李鑫;尤波;;视频融合在遥操作机器人系统中的应用[J];微型机与应用;2010年09期
6 赵猛;张珩;陈靖波;;灵境遥操作技术及其发展[J];系统仿真学报;2007年14期
7 李世杰;张艳蕊;毕海霞;高娜;;具有力觉感的主从医疗机器人双向控制系统的动力学模型研究[J];制造业自动化;2010年01期
8 李世杰;张艳蕊;毕海霞;高娜;;具有力觉感的主从医疗机器人双向控制方法研究[J];机械设计与制造;2010年06期
9 贾庆轩;高欣;孙汉旭;宋荆洲;;面向机器人遥操作的预测图形仿真技术[J];航空制造技术;2011年07期
10 刘国栋,孙增圻;遥操作空间机器人地面实验系统的集成与研究[J];无锡轻工大学学报;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 刘建邦;赖旭芝;吴敏;陈鑫;;嵌入式遥操作机器人系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 曾庆军;王捍兵;徐晶晶;;基于软组织环境的遥操作机器人系统预测控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 曾庆军;刘海霞;陈孝凯;;遥操作机器人系统H_∞鲁棒控制器设计与实验研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
4 曾庆军;赵呈涛;王艳;;基于软组织环境的遥操作机器人系统滑模变结构控制研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
5 李岩;卢翔;于凯妍;刘景泰;;基于微分对策的竞争型遥操作机器人追逃策略研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 曾庆军;徐涛;徐晶晶;宋爱国;田小峰;;时延力觉临场感遥操作机器人系统预测控制研究[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
7 欧阳淑丽;韩冰;贾鑫;刘颖;;多遥操作方式的网络遥操作机器人系统实现[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
8 王明辉;李斌;王楠;;基于虚拟现实的灾难救援机器人实时感知与判定系统研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵迪;变时延环境下的任务级遥操作关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
2 蒋再男;基于虚拟现实与局部自主的空间机器人遥操作技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 史胜利;基于Internet的机器人遥操作系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 倪涛;有力觉及视觉临场感的遥操作机器人系统研究[D];吉林大学;2006年
5 方红根;基于力反馈数据手套的多指灵巧手主从控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 尚伟科;随机复杂系统的滤波、同步及应用[D];中国科学技术大学;2013年
7 胡凌燕;时延力反馈遥操作系统的跟踪性能及稳定性研究[D];南昌大学;2011年
8 董娜;面向核环境管道维修的多智能体遥控焊接系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 董娜;面向核环境管道维修的多智能体遥控焊接系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 陈铁华;六自由度力反馈双向伺服控制策略研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周军;网络遥操作机器人系统模糊变结构控制研究[D];江苏科技大学;2011年
2 王敏;网络遥操作机器人系统时延控制方法研究[D];吉林大学;2012年
3 赵娜;Internet环境下遥操作机器人系统网络优化研究[D];华北电力大学(北京);2010年
4 焦杜娟;基于遥操作机器人系统的带宽适应性方法的研究[D];华北电力大学;2012年
5 陈静;网络遥操作机器人系统的模糊预测控制研究[D];江苏科技大学;2013年
6 张晶晶;基于远程遥操作的水下运载器的控制器设计[D];上海交通大学;2011年
7 曹晓青;基于网络时延的遥操作机器人控制研究[D];上海交通大学;2012年
8 靳鹏飞;Internet环境下遥操作机器人系统传输时延的分析与研究[D];华北电力大学;2013年
9 王长安;网络遥操作通讯平台设计与实现[D];华中科技大学;2013年
10 于常青;基于增强现实的月面巡视器遥操作控制[D];北京工业大学;2010年
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