基于滑模控制和广义预测控制的主从控制系统设计

摘要

主—从机器人心血管介入手术中,医生手指感受到导丝的"弹跳"力觉感受,手术中存在通信延时、导丝弯曲、力传动机构摩擦对力反馈控制有较大影响,因此采用基于人手对力感知的认识设计滑模控制器.结合广义预测控制算法和虚拟图像仿真技术,减小力反馈中延时产生的影响,根据医生对"弹跳"力的理解和人手力感知阈值研究透明度的多感知定量评价指标.仿真结果表明:所设计的主—从机器人控制系统对于以柔性体为操作对象系统设计、工程实现及其系统透明度评价有重要理论意义和实用价值.