機器人遙操作系統(tǒng)控制技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1 機器人遙操作系統(tǒng)的概念 1
1.2 機器人遙操作系統(tǒng)的發(fā)展 3
1.3 機器人遙操作系統(tǒng)的關鍵問題 5
1.3.1 主從機器人模型問題的研究 6
1.3.2 通信通道時延問題的研究 7
1.3.3 干擾問題的研究 8
1.3.4 操作者作用力和環(huán)境作用力問題的研究 9
1.4 機器人遙操作系統(tǒng)的控制結構 9
1.4.1 基于位置誤差的結構 10
1.4.2 直接力反饋結構 11
1.4.3 共享柔順控制結構 11
1.4.4 四通道控制結構 12
1.5 遙操作系統(tǒng)的控制方法 13
1.5.1 基于無源性的方法 13
1.5.2 滑?？刂?14
1.5.3 控制 15
1.5.4 模型預測控制 15
1.5.5 自適應控制 16
1.6 總結 19
第2章 機器人系統(tǒng)的位置自適應模糊控制 26
2.1 機器人系統(tǒng)的數(shù)學建模 26
2.2 單機器人的自適應模糊滑模控制方法 26
2.2.1 引言 26
2.2.2 控制算法設計 27
2.2.3 仿真研究 29
2.2.4 結論 35
2.3 雙機器人的自適應模糊小波網(wǎng)絡模糊控制方法 35
2.3.1 引言 35
2.3.2 自適應模糊小波網(wǎng)絡控制 37
2.3.3 實驗驗證 41
2.3.4 結論 46
2.4 多機器人的自適應模糊小波網(wǎng)絡模糊控制方法 46
2.4.1 引言 46
2.4.2 多機器人系統(tǒng) 47
2.4.3 自適應模糊小波網(wǎng)絡控制器的設計 47
2.4.4 仿真研究 51
2.4.5 結論 55
2.5 總結 55
第3章 機器人遙操作系統(tǒng)的雙邊自適應控制 58
3.1 含不確定性動力學和未知死區(qū)的數(shù)學建模 58
3.1.1 含不確定性動力學的數(shù)學模型 58
3.1.2 含死區(qū)的數(shù)學模型 59
3.2 單機器人位置自適應控制方法 60
3.2.1 引言 60
3.2.2 動力學和死區(qū)不確定性的機器人自適應控制器的設計 61
3.2.3 實驗驗證 64
3.3 遙操作系統(tǒng)的雙邊自適應控制方法 70
3.3.1 引言 70
3.3.2 遙操作系統(tǒng)四通道雙邊自適應控制器的設計 71
3.3.3 遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和透明性分析 75
3.3.4 仿真研究 77
3.4 總結 83
第4章 機器人遙操作系統(tǒng)參數(shù)不確定自適應控制 88
4.1 數(shù)學建模 88
4.1.1 運動學的數(shù)學模型 88
4.1.2 關節(jié)空間的組合模型 89
4.1.3 任務空間的動力學模型 90
4.1.4 非線性化的數(shù)學模型 91
4.2 動力學和運動學參數(shù)不確定的自適應控制方法 93
4.2.1 引言 93
4.2.2 PEB自適應遙操作控制 94
4.2.3 所設計控制器的通用性 98
4.2.4 運動學不確定性的實例 98
4.2.5 仿真研究 100
4.2.6 實驗驗證 110
4.3 線性化和非線性化參數(shù)不確定的自適應控制方法 113
4.3.1 引言 113
4.3.2 LP和NLP不確定的4-CH自適應遙操作控制 114
4.3.3 有關NLP項的例子分析 119
4.3.4 仿真研究 121
4.4 自適應逆動力學控制方法 129
4.4.1 引言 129
4.4.2 自適應逆動力學4-CH遙操作控制 129
4.4.3 仿真研究 136
4.5 總結 142
第5章 機器人遙操作系統(tǒng)的外部干擾控制 146
5.1 外部干擾的數(shù)學建模 146
5.2 滑?？刂品椒?146
5.2.1 引言 146
5.2.2 基于四通道的滑模控制器 147
5.2.3 仿真研究 150
5.3 基于觀測器的自適應控制方法 154
5.3.1 引言 154
5.3.2 基于干擾觀測器的自適應遙操作控制 154
5.3.3 所設計控制器的通用性 160
5.3.4 仿真研究 160
5.4 總結 164
第6章 異構型遙操作系統(tǒng)的設計與控制 166
6.1 異構型遙操作系統(tǒng)的組成 166
6.2 異構型遙操作系統(tǒng)的位置同步控制 167
6.2.1 引言 167
6.2.2 異構型機器人遙操作系統(tǒng)的同步控制 168
6.2.3 實驗驗證 170
6.3 異構型遙操作系統(tǒng)的位置與速度同步控制 173
6.3.1 引言 173
6.3.2 位置與速度同步控制策略的設計 173
6.3.3 實驗驗證 177
6.4 總結 181
第7章 遙操作系統(tǒng)技術的應用案例 184
7.1 物體剛度判斷的遙操作技術 184
7.1.1 引言 184
7.1.2 物體剛度判斷實驗 184
7.1.3 實驗結果及分析 185
7.2 電力維護作業(yè)的遙操作技術 190
7.2.1 引言 190
7.2.2 帶虛擬約束力的電力維護作業(yè)遙操作控制技術 191
7.2.3 實驗驗證 194
7.3 總結 204