基于干扰观测器的虚拟手术力反馈控制研究

摘要

本文推导了虚拟手术力反馈控制系统模型,分析针对胸壁打孔完全胸腔镜心脏外科手术培训系统自身所存在的影响力反馈真实性和沉浸感的因素.针对主要干扰因素:系统参数摄动、人手驱动、测量噪声进行分析和建模,寻求干扰观测器的设计方法.从内模阶次和伺服性能两个方面,分别提出干扰观测器低通滤波器的阶次与参数设计要求.仿真实验结果验证了干扰观测器设计能够增强系统鲁棒性,提高控制精度,增强力反馈控制的真实性和沉浸感.