大时延遥操作机械臂系统的双向自适应控制

摘要

遥操作过程中存在的时间延迟是恶化系统性能,影响系统稳定的根本原因.本文针对通信环节存在较大时延的多自由度非线性时变遥操作机器人系统,提出了一种改进的非线性双向自适应力/位置混合控制算法:主端自适应控制器通过跟踪从端环境的作用力来提高系统的透明度;从端自适应控制器在跟踪主手速度和位移的同时,通过本地力反馈的柔顺控制能力保证系统在任意时延下都处于稳定状态.该算法对操作机器人系统中存在的时延小范围变化、模型参数不确定及从端环境未知等情况都有较好的鲁棒性.文章中的稳定性证明及对比性仿真研究验证了算法的有效性.