本项目在国内首次研究遥操纵6自由度液压并联机械手的力觉双向伺服控制问题。针对目前国际上现有6自由度液压式并联机械手的力觉双向伺服控制方法所存在的问题,提出了新的双向伺服力反馈控制方案,该方案摈弃了目前一直沿用的"从动机械手总是跟随操纵杆运动"的控制方法,而是将操纵杆的操纵力与从动机械手的工作阻力之差作为控制信号去控制从动机械手的运动,反过来使操纵杆跟随从动机械手的运动。拟解决国际上现有力觉双向伺服控制方法所存在的"从动机械手接触到刚性较大物体时反馈力冲击过大"及"主-从控制的随动性差"等问题。与现有方法相比该方案可使操纵者更好地把握从动机械手的位移及干涉情况。遥操纵6自由度并联机械手的力觉双向伺服控制技术在抢险、军事、国防、深海及宇宙作业,超大型、微/纳米机械的操纵,微创医疗等领域具有非常广阔的应用前景,本项目的研究将为获得其关键理论与技术做重要尝试。
本项目在国内首次研究了遥操纵6 自由度液压并联机械手的力觉双向伺服控制问题。针对目前国际上现有并联机械手的力觉双向伺服控制方法所存在的"从动机械手接触到刚度较大物体时反馈力冲击过大"及"主从控制的随动性差"等问题,提出了新的"位置反馈型"力觉双向伺服控制方法,该方法摈弃了目前国际上一直沿用的"从动机械手总是跟随操纵杆运动"的控制方法,而是将操纵杆的操纵力与从动机械手的工作阻力之差作为控制信号去控制从动机械手的运动,反过来使操纵杆跟随从动机械手运动。本项目首先搭建了单自由度液压伺服力反馈双向伺服控制试验系统,在该系统上进行了可行性试验,成功后接着研制了6自由度液压伺服力反馈操纵杆,搭建了6自由度力反馈双向伺服控制试验系统,依照新控制方法与以往控制方法分别进行了控制效果对比实验。实验结果表明,新方法解决了反馈力冲击问题,与现有方法相比能够比较平稳地控制从动机械手的运动,可使操纵者比较准确地把握从动机械手的位置及干涉情况,和获得良好的随动性及反馈力感觉。本项目的研究成果可广泛应用于抢险、军事、深海及宇宙作业,超大型、微/纳米机械的操纵,微创医疗等众多领域,今后我们将致力于其应用方面的研究。