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西工大航天学院黄攀峰课题组关于多机器人协同遥操作的研究进展在INT J ROBUST NONLIN发表封面论文
发布时间:2020-04-03 20:44:36 点击数: 来源:航天学院

西工大新闻网43日电黄攀峰 马志强)近日,西北工业大学航天学院黄攀峰课题组在非线性系统控制TOP期刊“International Journal of Robust and Nonlinear Control”发表封面论文“High-gain nonlinear observer-based impedance control for deformable object cooperative teleoperation with nonlinear contact model”(INT J ROBUST NONLIN,2020,30(4),pp. 1329-1350. 论文链接:https://doi.org/10.1002 /rnc.4880)。该论文西北工业大学为唯一单位,第一作者为黄攀峰课题组博士研究生鹿振宇,通讯作者为黄攀峰教授,该研究成果旨在解决多回路、变时延情况下针对柔、弹性目标作业的多机器人协同遥操作问题。该研究得到了国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

随着我国在新冠肺炎疫情防控中取得阶段性胜利,远程医疗机器人逐渐走入人们的视线。不仅如此,遥操作(远程操作)机器人在空间操作、放射以及深海环境中也具有较高的应用价值,它可以代替人完成危险、复杂操作的同时保证操作人员的安全。在过去的十余年,黄攀峰课题组围绕空间机器人及其遥操作技术开展研究,承担了多项国家级的重大任务,形成了深厚的成果积淀。相比于传统的单机器人遥操作,多机器人遥操作具有效率高、大负载、操作稳定的特点,其可执行任务也远超单机器人的任务范畴。但是,其独特的多智能体多回路通信结构导致的不确定性大时延、非结构化操作环境以及多机器人协作的复杂性,对多机器人遥操作系统的协同作业的稳定性形成极大的挑战。

多机器人协同作业在空间操作中具有重要实用价值,本文从相关项目需求和挑战出发,构建了面向柔、弹性目标操作的多机器人遥操作的协同感知和控制框架。在考虑遥操作系统多回路变通信时延和目标不规则形变的条件下,通过交互参数辨识、构建高增益非线性观测器和阻抗控制等方法,实现了对非线性目标模型参数辨识的同时,保证了遥操作系统的整体操作和控制的稳定性,该理论成果在课题组多机器人遥操作仿真实验平台中得到验证。此项研究下一步将推进相关理论成果在相关工程实践中的应用。

(审稿:常威威 苏海军)

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