混联式主操作手重力补偿算法

摘要：

针对应用于腹腔镜微创手术机器人的主操作手,本文提出了重力补偿算法.主手采用串并混合式的构型.平动自由度和转动自由度分开配置,实现了位置和姿态解耦,每个关节都配有电动机.利用拉格朗日动力学方程法得到了电动机为平衡主手重力所需的输出力矩.为避免信号处理过程中的延时问题,采用速度观测器估计速度信号,并且引入一阶低通滤波器直接获得加速度信号.最后在开启和关闭重力补偿算法的条件下,利用力传感器测量主操作手随人手在自由空间运动输出力的情况,通过与缺少重力补偿条件下的实验数据对比,得出在重力补偿条件下人手的输出力减少90％以上.

关键词：主操作手、重力平衡、重力补偿、拉格朗日方程

所属期刊栏目：36

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家863计划资助项目2009AA044001

在线出版日期：2014-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：111-116,128