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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃承光
研究生(外文):Huang, Cheng-Kuang
論文名稱:具時間延遲長控機器人系統之力量反射式控制
論文名稱(外文):Force Reflecting Control of the Telerobotic System with Time Delay
指導教授:蔡清元蔡清元引用關係
指導教授(外文):Tsing-Iuan Tsay
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:125
中文關鍵詞:時間延遲長控機器人系統遠端操作力量反射式控制模糊滑動模式控制模糊滑動模式阻抗控制
外文關鍵詞:Time DelayTelerobotic SystemTelemanipulationForce Reflecting ControlFuzzy Sliding Mode ControlFuzzy Sliding Mode Impedance Control
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長控機器人系統主要由三個子系統所組成,其中包含手控器子 系
統、遠端僕機械臂子系統以及負責信號傳遞的信號傳輸子系 統。操作
者利用手控器將控制命令透過信號傳輸子系統,傳給 位於遠端的僕機
械臂子系統,使得遠端僕機械臂能夠聽從操作 者的命令而動作,如此
則達成遠端操作的目的,而此同時,若 遠端僕機械臂與環境因交互作
用而產生接觸力量,為了讓操作 者也能夠感受到此一接觸力,則將此
接觸力量透過信號傳輸子 系統,傳給手控器子系統重建此一力量信號
,而手控器則負責 將此重建之力量傳給操作者感知。在上述過程中,
若手控器與 僕機械臂之間的距離非常遠時,信號在傳輸過程,則不可
避免 的會產生延遲現象,稱之為時間延遲,而此時間延遲現象則會
影響整個長控機器人系統的穩定性與性能表現。因此本文研究 的目的
即在提出一個控制架構,使得在有時間延遲的影響下, 長控機器人系
統的穩定性與性能表現皆有一定的水準。
本文提出以模糊滑動模式為基礎的控制架構,其中手控器所用 的為模
糊滑動模式阻抗控制器,遠端僕機械臂則用模糊滑動模 式控制器,並
且結合信號傳輸補償模型,使得長控機器人系統 在具有時間延遲的影
響下,穩定性與性能表現皆能達到要求。
最後,以五軸手控器與U型機械臂所建構而成的長控機器人系 統來驗
證本文所提出架構的有效性。

A telerobotic system is composed of one hand controller and
one slave robot which are electronically connected
through communication link to provide a longer reach
for a human operator. It allows the human operator to
hold the hand controller to control the slave robot to
manipulate an environment from a remote and safe location. With
the force feedback from the slave robot, the operator perceives
the interaction with the environment. However, the
signal transmission is delayed due to the long distance
between the hand controller and the slave robot. A
force reflecting telerobotic system has traditionally had
severe stability problems when executed in the presence of
transmission delays.
The goal of this thesis is to develop a design framework for
obtaining a bilateral force-reflecting controller for the
telemanipulation with time delay. The design framework is
based upon the proposed control structure and the
chosen performance specifications. This design
framework involves the application of the proposed fuzzy sliding
mode impedance control and fuzzy sliding mode control.
Finally, the theoretical results are experimentally verified on
a two degree-of-freedom telerobotic system, which is set up at
the Robotic Systems and Control Laboratory of
National Cheng Kung University. Specific experimental
demonstrations include unconstrained and
constrained telemanipulations.


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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