一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法，属于机器人遥控制技术领域。该方法针对机器人遥控制系统的网络延迟这一问题，通过将网络延迟带来的所有负面影响归结为一个网络干扰力矩，在主机器人端采用扩展主动观测器IEAOB对该网络干扰力矩和从机器人动力学模型参数进行在线实时估计，利用估计得到的模型参数获取准备的从机器人动力学模型，同时利用估计的网络干扰对网络延迟带来的影响进行补偿。本发明专利技术可以用于机器人动力学模型参数难以精确获取的情况下对网络延迟进行高效的估计和补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法
本专利技术属于机器人遥控制
，涉及一种机器人遥控系统的网络延迟估计和补偿方法。
技术介绍
机器人遥控制系统是指对一些因距离较远或对人有害而难以接近的环境中的机器进行远程操纵，完成比较复杂而精确操作的一种远距离操作控制系统。由于这种特性，机器人遥控制系统在很多领域都有着广泛的应用前景。例如深海探测、深地层、外层空间、强放射等新的作业领域，机器人遥控制系统的应用，为人们解决这些问题带来了希望。然而，网络时延问题是实现机器人遥控系统所面临的一个非常重要的问题。网络时延会造成了遥操作机器人的不稳定和难以操作。不仅如此，基于IP网络的延迟通常都是时变的，这使得对机器人遥控制系统的控制变得更加棘手。因此，关于如何解决机器人遥控系统网络延迟问题就成为人们研究的热点。目前提出的网络延迟控制方法主要有以下几种：基于无源性的控制方法、基于虚拟内部模型的控制方法、基于网络通信干扰观测器(CDOB)的控制方法、基于H∞理论的控制方法和基于Lyapunov-like函数的控制方法。在这几种方法中，基于网络通信干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/nS1：根据网络干扰的概念，将时间延迟t带来的所有负面影响概括到干扰力矩T

【技术特征摘要】
1.一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
S1：根据网络干扰的概念，将时间延迟t带来的所有负面影响概括到干扰力矩Td中；
S2：在从机器人端采用扩展主动观测器IEAOB对从机器人模型参数和外界环境力矩T进行估计，得到精确的从机器人动力学模型；
S3：在主机器人端利用控制力矩Tm和反馈的带有网络延迟的从机器人位置信号使用IEAOB在线估计出网络干扰力矩和从机器人动力学模型参数；
S4：在主机器人端利用步骤S3中得到的从机器人模型参数获取估计的从机器人动力学模型；
S5：将估计出的网络干扰力矩通过估计的从机器人模型得到相应的位置信号，再将该位置信号与反馈的带有网络延迟的从机器人位置信号相叠加，得到没有网络延迟影响的位置信号，从而实现网络延迟补偿。


2.根据权利要求1所述的一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法，其特征在于，步骤S1中，所述时间延迟t＝t1+t2，其中t1为主机器人端到从机器人端网络通信延迟，即控制通道延迟；t2为从机器人端到主机器人端网络通信延迟，即反馈通道延迟；
所述干扰力矩Td＝Tc(1-e-ts)，Tc为输入控制力矩，s为拉普拉斯频域变换符号。


3.根据权利要求2所述的一种机器人遥控系统的网络延时估计和补偿方法，其特征在于，步骤S2中，在从机器人端采用IEAOB对从机器人动力学模型参数和外界环境力矩Te进行估计，估计的具体步骤包括：
S21：确定从机器人动力学模型为：



其中，θs为机器人惯性参数，qs分别为加速度、速度和位置信号，Ms(qs,θs)为惯性，为科里奥利力和向心力，gs(qs,...

【专利技术属性】
技术研发人员：产林平，黄庆卿，王平，康真，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50