基于力估计与切换控制的六足机器人三边遥操作

摘要：

传统三边遥操作系统的力传感器对主从端交互力进行测量时局限性较大,且在共享权重切换时易导致系统不稳定,本文设计基于力估计与权重切换控制的六足机器人三边遥操作控制架构.针对系统各端口交互力信息缺失的问题,设计一种非线性交互力估计器,实现对各端口间交互力的实时估计.聚焦双操作者控制权重动态调整过整中的柔顺切换问题,本文基于共享控制策略,设计权重因子自适应切换算法.为保证所提出系统的稳定性及透明度,融合力估计器及权重切换算法,设计遥操作系统的控制器.通过力反馈设备分别和Vortex与ElSpider六足机器人搭建半物理仿真平台与实物实验平台,对本文提出控制方法进行验证.相对于传统三边遥操作,实验表明在平坦地形下速度跟踪性提高了 45.12%,力跟踪提高了 64.71%;在崎岖地形下速度跟踪提高了 39.02%,力跟踪提高了 29.41%.

关键词：六足机器人、三边遥操作、交互力估计、共享控制、权重因子动态调节

所属期刊栏目：44

分类号：TP24;TH-39(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;黑龙江省自然科学基金项目;机器人技术与系统国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：253-264