科创中国
一种主从式遥操作工业机器人系统及其控制方法
发布时间: 2022-11-09
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
新一代信息技术产业,人工智能
成果介绍
本发明公开了一种主从式遥操作工业机器人系统及其控制方法，所述系统包括主机器人、与主机器人相连的主从控制系统、及与控制系统相连的从机器人，所述主机器人包括力反馈设备，操作人员将主机器人运动指令通过主从控制系统传递给从机器人，从机器人跟随主机器人运动，进而完成对任务对象的操作，同时从机器人将任务状态反馈给操作人员。本发明通过分析主手和从手的几何构型，设计了主从运动映射策略，采用了基于逆雅克比矩阵主从控制算法，并通过比例-微分控制环节来消除主从位置跟随误差，为了消除操作者手部抖动对手术机器人精度影响，设计了低通数字滤波器来滤除手部颤动。
成果亮点
主从式遥操作工 业机器人系统包括主机器人、与主机器人相连的主从控制系统、及与控制系统相连的从机 器人，所述主机器人包括力反馈设备，所述控制方法包括： 51、 获取主机器人中主手各关节的位置信息和速度信息，经过主手正运动学计算得到 主手各关节在笛卡尔空间的位置信息和速度信息； 52、 经过主从比例映射后得到从机器人从手末端在笛卡尔空间的速度信息，再经过从 手逆雅可比矩阵变换后得到从手各关节的速度信息，主从控制过程中，实时检测从手雅可 比矩阵的奇异性，当从机器人某位形灵活性下降时则切换到关节映射模式： 次=ΚΛ: Kr为5 X 5主从关节速度映射系数矩阵； 53、 经过关节速度限制运算后输出控制信号控制各伺服电机运动； 54、 引入比例-微分控制环节来消除主从手位置跟随误差，相应的误差控制方程为： Kpe + KJ = Q； KdPKd分别为3 X 3比例、微分系数矩阵。
团队介绍
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2022-12-29
吴正斌
天津中科先进技术产业有限公司
总经理
综合评价
这个企业已经有一定的基础，建议与相关学会组织搭建平台，请学会以及研究所、大学和相关企业参与，可能会攻克难关，会对我们国家甚至世界所存在问题提出解决的措施并做出贡献，前途可期。
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