基于外力观测器的MIS机器人双边力反馈控制

• 作者: 刘芬 杨铖浩 桑宏强 贠今天 陈发
• 来源期刊: 控制工程
• 学科: 工学
• 关键词: 微创外科机器人 外力观测器 鲁棒滑模控制 双边力反馈 摩擦和扰动补偿
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 决策与控制一体化系统
• 页码范围: 2184-2190
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 字数: 3788字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14107/j.cnki.kzgc.161189

摘要

针对现有微创外科手术机器人缺乏力感知和力反馈问题,提出了基于外力观测器的微创机器人鲁棒滑模双边力反馈控制结构.设计了非线性外力观测器,用于实现主从机器人的外力观测.为获得准确的外力观测,需要对摩擦和扰动进行补偿,确定关节摩擦为Stribeck模型,采用遗传算法对模型中参数予以辨识,采用等效法对扰动进行补偿.为实现准确的轨迹跟踪和保证系统的稳定性,设计了鲁棒滑模控制器.通过仿真和实验对所提出的控制结构进行了验证,结果表明所提出的双边力反馈控制结构,能够实现无力传感器下外力的准确观测,同时具有仅通过位置-位置的硬件结构获得位置-力硬件结构的优点,为无力传感器下的主从运动控制奠定了研究基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	贠今天	天津工业大学机械工程学院	30	212	5.0	14.0
3	桑宏强	天津工业大学机械工程学院	45	99	5.0	7.0
9	杨铖浩	天津工业大学机械工程学院	5	12	3.0	3.0
10	刘芬	天津工业大学工程实训中心	6	12	3.0	3.0
11	陈发	天津工业大学机械工程学院	3	6	2.0	2.0