主从遥操作手术机器人主手附加位移补偿研究
发布时间：2021-09-02 01:56
近些年来随着控制理论、传感技术、人工智能等学科的飞速发展,遥操作机器人逐渐受到越来越多人的关注,而具有力觉临场感的遥操作手术机器人更是当今世界学者研究的热点问题。在具有力觉临场感的主从遥操作手术机器人技术中,操作者（医生）真实的力感知以及从操作手的精确位置控制是亟待解决的关键问题。通过文献研究可知,目前遥操作手术机器人在对力觉临场感的感知以及位置的精确控制上仍存在较大问题,这些问题严重影响了遥操作手术机器人手术的质量,使病人的安全受到威胁。本文对遥操作手术机器人在手术过程中存在的附加位移问题进行分析研究,拟达到提高遥操作机器人位置控制精度的目的。本文为解决遥操作中主操作手产生附加位移的问题,制定了附加位移补偿策略,建立了附加位移补偿模型,并对其进行了实验验证。具体内容如下:首先,对主操作手和从操作手分别在运动学方面进行分析,建立了主、从操作手运动学正解和主操作手运动学逆解,并推导了主操作手雅克比矩阵。采用拉格朗日动力学建模方法建立主操作手动力学模型,在主操作手动力学模型中计入摩擦力对系统的影响。然后,为使遥操作手术机器人系统具有较好的透明性,本文采用力反馈-位置型双向控制结构。但是,这...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
遥操作机操作者操作手通信系端控制器从端信
第一章绪论3海洋开发领域等。在航天领域，早在1981年加拿大为美国航天飞机舰队设计并制造了SRMS（也称为加拿大机械臂）[20]，如图1-2所示。该遥操作臂被应用于勘探样品、部署卫星、操纵硬件等。后来加拿大又设计制造了比SRMS更大、更灵巧的SSRMS，这是一个具有两个机械臂杆和七个关节的7自由度机械臂，它用于轨道器的对接和分离、协助宇航员出仓，尤其是在国际空间站的装配与服务中发挥着巨大的作用。欧洲航天局设计制造了唯一一个具有外部控制台的机器人系统-欧洲机械臂ERA[21]，如图1-3所示。在亚洲，日本设计制造了由十米长的主臂和两米长的子臂组成的JEMRMS[22]，同样应用于航天领域。图1-2遥操作机械臂SRMS图1-3欧洲机械臂ERA在反恐领域，20世纪60年代英国Morfax公司研发了“手推车”排爆机器人，并将其推广到了世界50多个国家。之后不久，该公司又推出了能适应更糟糕环境的超级手推车机器人（SuperM），它长1.2米，宽0.69米，重204公斤，配备完善的无线电控制系统和设备，如图1-4所示。图1-4超级手推车机器人图1-5AndrosF6A机器人由于“911”恐怖事件的影响，美国大力发展了排爆机器人，Remotrec公司开发的AndrosF6A机器人成为美国排爆机器人的经典，该机器人重约159公斤，
第一章绪论3海洋开发领域等。在航天领域，早在1981年加拿大为美国航天飞机舰队设计并制造了SRMS（也称为加拿大机械臂）[20]，如图1-2所示。该遥操作臂被应用于勘探样品、部署卫星、操纵硬件等。后来加拿大又设计制造了比SRMS更大、更灵巧的SSRMS，这是一个具有两个机械臂杆和七个关节的7自由度机械臂，它用于轨道器的对接和分离、协助宇航员出仓，尤其是在国际空间站的装配与服务中发挥着巨大的作用。欧洲航天局设计制造了唯一一个具有外部控制台的机器人系统-欧洲机械臂ERA[21]，如图1-3所示。在亚洲，日本设计制造了由十米长的主臂和两米长的子臂组成的JEMRMS[22]，同样应用于航天领域。图1-2遥操作机械臂SRMS图1-3欧洲机械臂ERA在反恐领域，20世纪60年代英国Morfax公司研发了“手推车”排爆机器人，并将其推广到了世界50多个国家。之后不久，该公司又推出了能适应更糟糕环境的超级手推车机器人（SuperM），它长1.2米，宽0.69米，重204公斤，配备完善的无线电控制系统和设备，如图1-4所示。图1-4超级手推车机器人图1-5AndrosF6A机器人由于“911”恐怖事件的影响，美国大力发展了排爆机器人，Remotrec公司开发的AndrosF6A机器人成为美国排爆机器人的经典，该机器人重约159公斤，
本文编号：3378079
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
遥操作机操作者操作手通信系端控制器从端信
第一章绪论3海洋开发领域等。在航天领域，早在1981年加拿大为美国航天飞机舰队设计并制造了SRMS（也称为加拿大机械臂）[20]，如图1-2所示。该遥操作臂被应用于勘探样品、部署卫星、操纵硬件等。后来加拿大又设计制造了比SRMS更大、更灵巧的SSRMS，这是一个具有两个机械臂杆和七个关节的7自由度机械臂，它用于轨道器的对接和分离、协助宇航员出仓，尤其是在国际空间站的装配与服务中发挥着巨大的作用。欧洲航天局设计制造了唯一一个具有外部控制台的机器人系统-欧洲机械臂ERA[21]，如图1-3所示。在亚洲，日本设计制造了由十米长的主臂和两米长的子臂组成的JEMRMS[22]，同样应用于航天领域。图1-2遥操作机械臂SRMS图1-3欧洲机械臂ERA在反恐领域，20世纪60年代英国Morfax公司研发了“手推车”排爆机器人，并将其推广到了世界50多个国家。之后不久，该公司又推出了能适应更糟糕环境的超级手推车机器人（SuperM），它长1.2米，宽0.69米，重204公斤，配备完善的无线电控制系统和设备，如图1-4所示。图1-4超级手推车机器人图1-5AndrosF6A机器人由于“911”恐怖事件的影响，美国大力发展了排爆机器人，Remotrec公司开发的AndrosF6A机器人成为美国排爆机器人的经典，该机器人重约159公斤，
第一章绪论3海洋开发领域等。在航天领域，早在1981年加拿大为美国航天飞机舰队设计并制造了SRMS（也称为加拿大机械臂）[20]，如图1-2所示。该遥操作臂被应用于勘探样品、部署卫星、操纵硬件等。后来加拿大又设计制造了比SRMS更大、更灵巧的SSRMS，这是一个具有两个机械臂杆和七个关节的7自由度机械臂，它用于轨道器的对接和分离、协助宇航员出仓，尤其是在国际空间站的装配与服务中发挥着巨大的作用。欧洲航天局设计制造了唯一一个具有外部控制台的机器人系统-欧洲机械臂ERA[21]，如图1-3所示。在亚洲，日本设计制造了由十米长的主臂和两米长的子臂组成的JEMRMS[22]，同样应用于航天领域。图1-2遥操作机械臂SRMS图1-3欧洲机械臂ERA在反恐领域，20世纪60年代英国Morfax公司研发了“手推车”排爆机器人，并将其推广到了世界50多个国家。之后不久，该公司又推出了能适应更糟糕环境的超级手推车机器人（SuperM），它长1.2米，宽0.69米，重204公斤，配备完善的无线电控制系统和设备，如图1-4所示。图1-4超级手推车机器人图1-5AndrosF6A机器人由于“911”恐怖事件的影响，美国大力发展了排爆机器人，Remotrec公司开发的AndrosF6A机器人成为美国排爆机器人的经典，该机器人重约159公斤，
本文编号：3378079
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