基于力翻译机制的多端遥操作滑模阻抗控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于力翻译机制的多端遥操作滑模阻抗控制方法，其特征在于它基于双手主端单从端的多端遥操作系统，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
基于力翻译机制的多端遥操作滑模阻抗控制方法


[0001]本专利技术涉及基于力翻译机制的多端遥操作阻抗控制部分的整体方案设计和应用
，特别提供了一种基于力翻译机制的多端遥操作阻抗滑模控制方法。

技术介绍

[0002]双主端单从端多端遥操作系统如图1所示，包括两个主端机械臂和一个从端机械臂。主、从端各机械臂控制结构通常分为机构本体和控制系统两大部分；控制系统的作用是根据用户的指令对机构本体进行操作和控制，完成期望的遥操作运动。控制器系统性能在很大程度上决定了整个多端遥操作系统的性能。主、从端各机械臂采样相同的机构，并具有相同的结构和模型及参数。
[0003]图2中，笛卡儿坐标系下主、从端各机械臂末端的期望运行轨迹用q
d
表示，即根据遥操作任务设定的期望运动轨迹(x,y)；求取大臂和前臂的运动学逆解，作为期望的各关节的转角及角速度q
d
,τ
i
为执行器输出即机械臂的力矩矢量，主、从端各机械臂的阻抗模型为其中图2所示的基本控制系统可通过示教、数值数据、外传感器生成实际的期望轨迹，并转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力翻译机制的多端遥操作滑模阻抗控制方法，其特征在于它基于双手主端单从端的多端遥操作系统，包括以下步骤：
①
建立动力学方程和阻抗模型；
②
设计基于力翻译机制的多端遥操作滑模阻抗控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述动力学方程：D
x
(q
i
)＝J
i
‑1D(q
i
)J
i
‑1(q
i
),),),其中，D
xi
(q
i
)表示操作空间中多端遥操作系统中主、从端各机械臂在操作空间的有界对称正定惯性矩阵，和G
xi
(q
i
)G
i
(q
i
)表示操作空间中多端遥操作系统主、从端各机械臂的柯氏离心效应矩阵以及重力矩阵；f1和f2分别表示主端机械臂左、右侧的接触力，f3表示从侧的接触力；β1,β2∈R,β3＝1为力翻译机制参数，且满足：f1＝β1f3,f2＝β2f3，β1f1+β2f2‑
β3f3＝0；系统中未建模不确定性表示为η并具有上界性；τ
i
表示相应机械臂的实际输入扭矩；D(q
i
)表示关节空间中多端遥操作系统中主、从端各机械臂在操作空间的有界对称正定惯性矩阵；J
i
‑1表示机械臂从操作空间到关节空间中的雅克比矩阵的逆矩阵，J
i
‑
T
表示机械臂从操作空间到关节空间中的雅克比矩阵的逆矩阵的转置矩阵，q
i
表示机械臂各个关节的旋转角度，和G
i
(q
i
)表示关节空间中多端遥操作系统主、从端各机械臂的柯氏离心效应矩阵以及重力矩阵，F
xi
表示遥操作系统的总输入。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于和均为斜正定矩阵。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于主、从端无通信时延。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于主、从端各机械臂的模型和参数均相同。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述阻抗模型：其中，x
c
是接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷，钟一辰，孙振兴，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：