基于软组织环境的遥操作机器人系统预测控制研究

摘要

遥操作机器人系统是指在人的操纵下能在人难以接近的环境中完成比较复杂的精细操作的一种远距离操作系统。本文针对面向微创手术MIS(Minimally Invasive Surgery)的遥操作机器人系统中非线性软组织环境对系统的影响(引起系统不稳定以及性能下降)，设计了一种新颖的预测控制方案，该方案中主机械手采用比例控制而从机械手采用广义预测控制策略。仿真实验结果表明系统能在真实动物非线性软组织环境模型下较好地实现位置和力的比例跟踪，验证了该算法的有效性和鲁棒性。