时变时延下喷涂机器人双边遥操作位姿控制策略

作     者：刘亚军 訾斌 潘敬锋 钱森 LIU Yajun;ZI Bin;PAN Jingfeng;QIAN Sen

作者机构：合肥工业大学机械工程学院合肥230009 智能互联系统安徽省实验室合肥230009 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年第60卷第11期

页      面：226-236页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51925502 52335002 52175013) 

主　　题：喷涂机器人 双边遥操作 时变时延 透明性 

摘      要：遥操作技术在喷涂示教任务中应用时需要保证主从端机器人位置与姿态的同步。然而,通信时延会带来遥操作系统的不稳定。为此,提出一种在工作空间中喷涂机器人双边遥操作位姿控制策略。分别建立主从端机器人的预测代理模型,通过预测代理模型互联降低时间延迟对系统跟踪性能的影响。将主从端受到的外力视为半自主反馈回路的外部激励,并配置了阻尼注入控制器,使遥操作系统实现鲁棒稳定。以PhantomOmni机器人和FrankaPanda机器人分别为主端和从端搭建了遥操作喷涂示教实验平台,并进行控制策略的验证。实验结果表明,该位姿控制策略能够在系统存在时变时延条件下实现自由空间运动时的主从端位置和姿态的同步,以及在从端与环境有接触时实现系统位置和姿态跟踪误差有界以及有效的力反馈。