含摩擦与迟滞的腱驱动内窥镜手术机器人性能控制
机器人学
2017-02-08 v1 动力系统
摘要
本研究提出了一种用于柔性医疗设备中腱鞘机构(tendon-sheath mechanism, TSM)的新位置控制方案。TSM因能在有限空间、受限环境中灵活工作，并高效地将动力从外部执行器传递至远端关节，而广泛应用于灵巧机器人应用。然而，腱与鞘之间摩擦和间隙迟滞的非线性给末端执行器的精确位置控制带来挑战。以往对TSM的研究仅在已知腱鞘构型以及已知间隙迟滞非线性模型参数的假设下解决控制问题。这些方法会对整体系统性能与实际实施产生不利影响与局限。本文提出一种对TSM驱动的柔性机器人系统进行建模与控制的新方法。所设计的控制器不需要精确知道非线性摩擦和间隙迟滞参数，仅需在线估计其边界。仿真与实验验证结果表明，在缺乏模型参数与鞘构型精确知识的情况下，所提控制方案仍能显著改善跟踪性能。
引用
@article{arxiv.1702.02063,
title = {Performance Control of Tendon-Driven Endoscopic Surgical Robots With Friction and Hysteresis},
author = {Thanh Nho Do and Tegoeh Tjahjowidodo and Michael Wai Shing Lau and Soo Jay Phee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02063},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 11 figures