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题名基于人机工程的主从机器人遥控焊接焊缝跟踪误差分析
被引量：11
- 1
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作者
陈洪堂
李海超
高洪明
吴林
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机构
哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室
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出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第5期9-12,113,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(50905043)
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文摘
主从机器人遥控焊接要求具有较高的运动轨迹跟踪精度和足够的焊接速度,但是当操作者手动操作主机器人控制从机器人末端焊枪跟踪焊缝时,焊缝跟踪精度不能满足焊接要求的原因至今未知.文中开发了一套由主端控制器、从机器人、工控机和激光传感器组成的主从机器人遥控焊接系统.从人机工程的角度分析了操作者手动操作主机器人控制从机器人末端焊枪跟踪直线焊缝时,影响焊缝跟踪精度的因素.结果表明,操作者的反应时间越长,焊缝跟踪精度越低,并且为了保证焊接过程的稳定性和焊接质量,焊接速度应该由机器人控制.
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关键词
遥控焊接
主从机器人
焊缝跟踪
误差分析
人机工程
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Keywords
remote welding
master-slave robot
seam tracking
error analysis
ergonomics
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分类号
TG115.28
[金属学及工艺—物理冶金]
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题名基于微机的主从式机器人场景三维可视化与仿真
被引量：2
- 2
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作者
胡军
李嘉
刘文江
胡怀中
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机构
西安交通大学电子与信息工程学院自动化系
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2003年第24期12-14,共3页
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基金
国家自然科学基金资助(编号:60174030)
高等学校博士学科点专项科研基金资助(编号:20010698001)
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文摘
文章提出了利用触觉传感信息和视频图像相融合来构造主从式机器人三维数据场的思路,并且在微机上实际构造了仿真环境,文章讨论了基于触觉的三维建模、坐标系转换、融合及绘制等问题,最后通过实际例子展示了三维场景的效果。
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关键词
触视觉
信息融合
三维数据场
可视化
主从式机器人
仿真
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Keywords
Tactile and vision,Information fusion,3D data field,Visualization
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名具有力觉感的主从医疗机器人双向控制方法研究
被引量：1
- 3
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作者
李世杰
张艳蕊
毕海霞
高娜
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机构
河北工业大学
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2010年第6期156-157,共2页
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基金
医疗机器人主操作臂动力学特性及其数字化操作技术研究(E2006000069)
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文摘
基于对主从机器人控制系统的动力学分析,研究了借助力觉临场感技术实现主从医疗机器人遥操作的控制理论和设计方法。在力和运动的双向控制中采用了新型控制方案,从理论上分析了该方案的可行性,显示了临场感技术在增强人机交互能力方面的优越性。
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关键词
力觉临场感
主从医疗机器人
遥操作
双向控制
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Keywords
Force telepresence
Master-slave medical robot
Teleoperation
Bilateral control
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分类号
TH12
[机械工程—机械设计及理论]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名主从遥操作工程机器人的虚拟触觉反馈
被引量：4
- 4
-
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作者
唐新星
倪涛
山田宏尚
黄玲涛
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机构
长春工业大学机电工程学院
吉林大学机械科学与工程学院
日本国立岐阜大学人间情报系统工学科
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出处
《机床与液压》
北大核心
2013年第21期29-33,共5页
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基金
吉林省自然科学基金资助项目(201115153)
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文摘
虚拟现实技术的应用,改善了传统的主从遥操作工程机器人系统的作业效率。但操作过程中如不能正确处理虚拟环境下工程机器人与障碍物或地面碰撞等危险情况,易造成真实工程机器人倾覆。因此,在虚拟的工程机器人抓手端部不同运动方向上安装假想弹簧,当虚拟环境下的工程机器人抓手与障碍物或地面接近时,假想弹簧变形获得触觉反馈力给操作者以危险提示,并在主从遥操作工程机器人实验台上进行了实验。实验结果表明:通过在虚拟工程机器人上安装假想弹簧产生触觉反馈力,可有效地避免真实工程机器人与障碍物或地面硬接触,减少倾覆事件的发生。
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关键词
主从遥操作工程机器人
触觉反馈
3D立体视觉
模糊PID控制
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Keywords
Master-slave construction tele-robot
Haptic feedback
Stereo vision
Fuzzy PID control
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名主从式核废料处理机器人研究
被引量：3
- 5
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作者
张波
赵明扬
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机构
中国科学院研究生院
中国科学院沈阳自动化所
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出处
《机械设计与制造》
2003年第4期76-77,共2页
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基金
国家自然科学基金资助项目(50275143)
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文摘
为解决在核废料清理的问题,结合了机器人和吊车的特点,提出了一种新型的主从式处理机器人,并介绍了机构和控制方法。
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关键词
核废料处理
主从式处理机器人
柔索驱动
并联机器人
控制方法
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Keywords
Wire driven
Parallel robot
Radioactive-waste disposing
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分类号
TL94
[核科学技术—辐射防护及环境保护]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名血管介入手术主从导管机器人滑模控制
被引量：4
- 6
-
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作者
赵希梅
游健康
刘浩
李洪谊
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机构
沈阳工业大学电气工程学院
沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
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出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2015年第1期11-15,共5页
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基金
国家自然青年科学基金资助项目(61105099)
沈阳市科技计划资助项目(F12-277-1-70)
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文摘
在微创血管介入手术中,主从遥操作导管机器人系统的通信时延以及参数不确定性很容易导致其稳定性下降,操作性及透明性降低.针对这一问题,建立了主从导管机器人系统的动力学模型,主手端采用滑模阻抗控制,从手端采用终端滑模控制,该控制方式降低了时延对系统操作性能的影响.通过系统轴向运动的仿真结果表明,该系统能够较好地实现从手对主手的位移以及力的跟踪,系统具有较强的鲁棒性和良好的透明性.
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关键词
血管介入手术
主从导管机器人
终端滑模控制
滑模阻抗控制
遥操作
时延
参数不确定性
轴向运动
透明性
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Keywords
endovascular invasive interventional surgery
master-slave catheter robot
terminal sliding mode control
sliding mode impedance control
teleoperation
time delay
parametric uncertainties
axial movement
transparency
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名血管介入机器人系统的临床培训
被引量：3
- 7
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作者
刘龙
曹彤
刘达
赵德朋
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机构
北京科技大学机械工程学院
北京航空航天大学机器人所
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出处
《高技术通讯》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期759-764,共6页
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基金
863计划(2010AA044001)资助项目
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文摘
为推进血管介入手术机器人系统的临床应用,在系统中引入了临场感技术,以弥补其主从式操作方式导致的视觉及碰撞力觉缺失。结合现有介入机器人系统,提出了一种基于真实手术过程的培训技术,该技术通过拓展主端的力觉交互设备,支持多人同时在线培训;通过设置权限矩阵和协调受培训者对导管的运动控制,提高受培训者的主动性和参与性。进行了双人在线临床培训,证实了该技术可提供实时有效的三维导航和碰撞反馈,培训模式多样灵活。培训结果表明,在完全真实的反馈信息下,通过信息共享、权限控制、量化评估,可实现高质量、高效率的临床培训效果。
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关键词
主从式机器人
培训技术
权限矩阵
信息共享
临场感
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Keywords
master-slave robot, training technology, training access control, quantitative aseffect in a completely honest authority matrix, information sharing, telepresence
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
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题名微创介入手术导管机器人系统自适应模糊PID控制
被引量：1
- 8
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作者
赵希梅
游健康
刘浩
李洪谊
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机构
沈阳工业大学电气工程学院
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
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出处
《机床与液压》
北大核心
2015年第9期9-12,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51175349)
国家自然青年科学基金资助项目(61105099)
辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2013060)
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文摘
针对人工介入手术中存在的插管精度低、射线环境伤害医生等问题,采用主从式导管机器人系统进行微创手术能够很好地解决人工介入手术中的弊端。通常主从导管机器人系统采用PID控制,但PID控制可能会产生较大的超调,导致系统跟踪性能下降,降低手术的安全性。因此,采用自适应模糊PID控制器在线调整PID控制的参数,提高主从控制系统的跟踪性能。首先建立了从手轴向运动和旋转运动的动态模型,然后设计了基于自适应模糊PID控制器的主从导管机器人系统,通过参数在线调整提高了从手对主手信号的跟踪性能。仿真结果表明,所提出的自适应模糊PID的控制方案是有效可行的,表明系统具有较强的跟踪性能和鲁棒性能,明显地减小了系统的跟踪误差。
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关键词
主从导管机器人
动力学模型
PID控制
自适应模糊PID控制
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Keywords
Master-slave catheter robot
Dynamic model
PID control
Adaptive fuzzy PID control
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名运用中空超声电机的血管介入手术机器人系统
被引量：6
- 9
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作者
郑炬炬
孙志峻
闫鹤
杨建林
郭语
钱丰
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机构
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
金陵科技学院机电工程学院
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出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期976-983,1037,1038,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51775274)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20170119)
南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金资助项目(kfjj20180103)。
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文摘
传统的血管介入手术需要医生在X射线下协同操控导丝、导管进行,不可避免的遭受X射线的辐射,而目前的血管介入机器人系统不能在一套装置上操控导丝和导管,限制了其使用范围。为了能在同一装置上操控导丝和导管,研制了基于中空超声电机的新型血管介入手术主从控制机器人系统,实现了在同一套装置中协同操控导丝、导管。根据中空超声电机的中空结构以及低速大扭矩的特点,设计出一种可协同操控导丝和导管的关键机构——中空旋转机构,并根据医生操控导丝和导管的习惯,设计出线性驱动机构。精选了比例-积分-微分控制器(proportion-integral-derivative,简称PID)控制算法并对该系统进行了主从跟随累计误差、滞后时间、最小操控分辨等实验。实验结果显示,系统作旋转运动和直线运动的主从跟随累计误差分别小于0.2°,0.4 mm,最小操控分辨率分别小于0.2°,0.4 mm,滞后时间小于300 ms,满足了临床基本要求。
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关键词
血管介入手术
主从控制机器人
中空超声电机
导丝
导管
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Keywords
vascular interventional surgery
master-slave controlled robot
hollow ultrasonic motor
guidewires
catheters
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分类号
TH789
[机械工程—精密仪器及机械]
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名具有力觉临场感的遥操作操纵器关键技术研究
被引量：7
- 10
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作者
邓乐
赵丁选
唐新星
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机构
吉林大学机械科学与工程学院
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2005年第3期159-162,181,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(50475011)
教育部优秀青年教师资助项目(2003年).
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文摘
具有力觉临场感的遥操作操纵器是主、从遥操作系统重要的人机接口,它可以向远端从机械手传送位置、姿态、速度和力等多种信息,同时可以接收从机械手的力/力矩等信息,为操作者提供力觉临场感.其性能直接影响遥操作系统的透明性、稳定性,提供有效的力觉反馈是其研究、设计的关键.对力觉临场感操纵器设计中位置控制精度、操纵器的动态特性、操纵器的各向同性、稳定性、人体工程学指标等方面的性能要求进行了分析,对其结构形式、各向同性与结构非奇异性等结构设计方面的问题进行了研究,对各种驱动方式的特点进行了比较,并对检测与控制系统结构对于系统性能的影响进行了研究.研究表明,在结构设计时,采用机械上解耦、运行过程中惯性保持不变的机械结构,将使控制算法简化.研究结果对于该类装置的研究与开发具有借鉴作用.
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关键词
主从机器人
力觉临场感
力反馈控制器
关键技术
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Keywords
master-slave teleoperator
force telepresence
force-reflected manipulator controller
key technologies
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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