遥操作骨科复位手术网络时延控制研究

• 作者: 刘荣强 杜志江 王宏民 闫志远
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 遥操作手术 网络延时 远程医疗 鲁棒控制 动力学模型 扰动观测器 低通滤波器doi:10.11990/jheu.201409055
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 860-866
• 页数: 7页
• 分类号: TP273
• 字数: 3527字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201409055

摘要

针对遥操作骨科手术过程中存在网络时延的问题，提出了基于H∞和μ综合的鲁棒控制器设计方法。通过测试UDP、TCP／IP协议下网络的时延值，采用了UDP 协议进行数据的传输的方法。针对遥操作手术机器人动力学模型与实际模型之间存在差异的问题，引入扰动观测器和低通滤波器将机器人动力学模型进行了修正。运用H∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了主从端控制器。针对时延最大值2s的情况，采用μ综合的方法加以处理。通过Internet完成了无约束状态下位置跟踪和受限状态下力跟踪实验。实验结果表明，所设计的控制器能够在时延发生且最大值不超过2 s的情况下保证主从系统较好的稳定性，验证了遥操作骨科复位手术在Internet环境下的可行性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王宏民	黑龙江科技大学电气学院	28	91	6.0	8.0
3	杜志江	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	118	2174	26.0	42.0
4	刘荣强	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	72	754	15.0	25.0
5	闫志远	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	15	101	6.0	9.0