Báo cáo khoa học:Điều khiển Tele-manipulator

Chia sẻ: Lan Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

83
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

iện nay trên thế giới, hầu hết các vần đề tương tác giữa con người và các môi trường nguy hiểm, độc hại, lây nhiễm hoặc vô trùng đều được giải quyết bằng kỹ thuật robot. Trong đó, một trong những giải pháp mang tính khả thi, ổn định và trực quan nhất là kỹ thuật Tele-Manipulator. Bằng cách sử dụng tay máy tương tự để ghi nhận các chuyển động và hành vi của người điều khiển trong môi trường an toàn, sau đó truyền các thông số này qua mạng LAN cho tay máy chính thực hiện...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học:Điều khiển Tele-manipulator

T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 ĐI U KHI N TELE-MANIPULATOR T Di p Công Thành Trư ng Đ i h c Bách Khoa, ĐHQG-HCM (Bài nh n ngày 01 tháng 06 năm 2010, hoàn ch nh s a ch a ngày 27 tháng 10 năm 2010) TÓM T T: Hi n nay trên th gi i, h u h t các v n ñ tương tác gi a con ngư i và các môi trư ng nguy hi m, ñ c h i, lây nhi m ho c vô trùng ñ u ñư c gi i quy t b ng k thu t robot. Trong ñó, m t trong nh ng gi i pháp mang tính kh thi, n ñ nh và tr c quan nh t là k thu t Tele-Manipulator. B ng cách s d ng tay máy tương t ñ ghi nh n các chuy n ñ ng và hành vi c a ngư i ñi u khi n trong môi trư ng an toàn, sau ñó truy n các thông s này qua m ng LAN cho tay máy chính th c hi n ñúng theo hành vi c a ngư i ñi u khi n trong môi trư ng ñ c h i và nguy hi m ho c vô trùng là hư ng nghiên c u ñ xu t trong bài báo này. T khoá: Tele-Manipulator, m ng LAN, ñi u khi n. Năm 1898, Nikola Tesla ñã ñưa ra mô hình 1.GI I THI U thuy n ñi u khi n b ng sóng radio ñ u tiên Tele-Manipulator (TM) là h th ng ñư c NewYork thì ñ n nay TM ñã có l ch s phát ñi u khi n t xa g m 2 cánh tay máy: master và tri n hơn m t th k [1]. H th ng TM th c s slave. Tay máy slave s ñư c ñi u khi n ñ th c ñ u tiên d ng master - slave ñư c ch t o là m t hi n các chuy n ñ ng gi ng h t như tay máy cơ c u thu n cơ khí ñư c R.Goertz phát thi n master. Đ th c hi n ñi u khi n này, tay máy vào cu i năm 1940 t i Phòng thí nghi m qu c ñư c con ngư i ñi u khi n. Các master s gia Argone [2]. Năm 1954, R.Goertz phát tri n chuy n ñ ng mong mu n c a con ngư i s h th ng thao tác ñi n cơ ñ u tiên v i b ñi u ñư c tay máy master ghi nh n b ng các c m khi n servo. V i s phát tri n c a k thu t ngày bi n ño góc chuy n ñ ng. Và các giá tr này s càng hi n ñ i thì h th ng TM xu t hi n trong ñư c truy n qua vi m ch ñi n t ghi nh n, x lý nhi u lĩnh v c ph c v hi u qu nhi u cho con và g i ñ n b ñi u khi n tay máy slave. ngư i như: tay máy ph u thu t t xa trong y t Tay máy slave hay còn g i là tay máy th c [3], cánh tay dò tìm ch t n trong qu c phòng, thi th c hi n các chuy n ñ ng theo cánh tay tay máy trên các tàu thám hi m, chinh ph c master. S chuy n ñ ng này th c hi n t c th i không gian [4], tay máy g p ch t ñ t h t nhân d a vào các giá tr chuy n ñ ng mà tay máy trong công nghi p ñi n nguyên t , tay máy trên master ghi nh n ñư c. Thông thư ng các giá tr các tàu l n nghiên c u ñáy bi n [5], v.v… này ñư c truy n qua t xa b ng nhi u phương Đ th c thi ñi u khi n TM cũng như kh pháp khác nhau như: m ng Lan, internet, sóng năng giám sát và ñáp ng th i gian th c, m t s vô tuy n v.v...nên toàn b h th ng tay máy và nghiên c u liên quan ñ n thu t toán và mô hình ñi u khi n ñư c g i là Tele-Manipulator. B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 5
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 ñi u khi n h th ng ñư c trình bày như: ñi u master ñư c ñi u khi n b i con ngư i và tay khi n thích nghi s d ng thu t toán ñi u khi n máy slave th c thi các chuy n ñ ng b t chư c trư t ñư c trình bày b i Platon [6], k thu t theo tay máy master. Các thông s v chuy n gi m th i gian truy n qua m ng trong ñi u ñ ng c a tay máy master ñư c ghi nh n b i các khi n TM ñư c ñ ngh b i Lee [7], Sano ñ encoder (Omron E6C-CWZ1C 1000R/P) và g i xu t k thu t bù th i gian tr trong ñi u khi n ñ n máy tính 1 (Pentum IV 2.4 Ghz) thông qua TM [8], Towhidkhah v i mô hình hoá và ñi u các m ch vi x lý h tr (DSPIC-2010). Máy khi n tuyên ñoán [9], và ñi u khi n trơ v i s tính 1 truy n các thông tin này qua m ng LAN tr ng u nhiên c a th i gian ñư c ñ xu t b i ñ n máy tính 2 (Pentum IV 2.4 Ghz). Sau ñó máy tính 2 th c hi n các gi i thu t ñi u khi n Prokopiou [10], v.v… c n thi t ñ ñi u khi n hành vi c a tay máy Trong ph m vi gi i h n c a bài báo, thu t slave s d ng ñ ng cơ DC (Hitachi DC Motor toán t thay ñ i h th ng ñi u khi n PID theo 24VDC, h p gi m t c 15 l n, ñĩa xung hư ng tính toán c a m ng th n kinh nhân t o 100xung/vòng) sao cho ñáp ng ñúng v i các ñư c ñ xu t ñ ñi u khi n tay máy 3 b c t do yêu c u t tay máy master. Các m ch ñi n h thông qua m ng LAN. K t qu ñ t ñư c t mô tr và ñi u khi n ñư c th c hi n và s d ng vi hình h th ng Tele-Manipulator và th c thi ñi u ñi u khi n DSPIC-2010. Ph n m m ñi u khi n khi n s ñư c trình bày thông qua th c nghi m và truy n thông qua m ng LAN ñư c th c hi n ñi u khi n h th ng. trên n n ph n m m Visual Basic. Sơ ñ kh i 2.XÂY D NG MÔ HÌNH H TH NG c a h th ng ñư c trình bày trên hình 2. H th ng ñi u khi n t ng quan ñư c trình bày trên hình 1. H th ng bao g m tay máy Hình 1. Sơ ñ nguyên lý h th ng B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 6
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 Hình 2. Sơ ñ kh i h th ng Hình 3. Qui trình truy n nh n và k t n i gi a 2PC B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 7
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 ñ ng (DLL) và ch y trên Windows. Chúng ta s 3.ĐI U KHI N H TH NG t o ra hai chương trình m t client và m t 3.1.Nghi th c giao ti p truy n nh n qua server, hai chương trình này s tương tác v i m ng LAN nhau ñ truy n d li u qua l i. Client s g i yêu Ph n m m ñi u khi n và truy n nh n qua c u lên server, server s l y d li u t Database m ng LAN ñư c xây d ng trên n n Visual và tr d li u v cho client. Đ k t n i và truy n Basic. Đ truy n nh n qua m ng LAN, li u qua m ng LAN, trư c tiên ph i ñ u d Winsock Control ñư c ñi kèm v i Visual Basic ch nh các thông s c a windows và ñ t hai máy dùng ñ phát tri n các ng d ng cho phép truy tính cùng m t workgroup, ñi u ch nh IP tĩnh xu t các ch c năng TCP/IP. Winsock là m t cho hai máy, sau khi ki m tra hai máy ñã k t chu n ñã ñư c tri n khai b i Microsoft d a trên n i, ti n hành ch y chương trình. Qui trình m t t p tin th t c truy n d li u trên TCP/IP. truy n nh n, k t n i gi a 2PC ñư c trình bày Các th t c này n m trong các thư vi n liên k t trên hình 3. Hình 4. Lưu ñ gi i thu t ñ c encoder B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 8
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 Hình 5. Lưu ñ gi i thu t truy n nh n d li u t vi ñi u khi n lên máy tính th nh t tay máy slave. Quy trình tương t như g i/nh n 3.2.Lưu ñ gi i thu t ñi u khi n d li u t vi ñi u khi n v máy tính th 1. Sau khi ñã k t n i thành công 2 máy tính, • PIC th c hi n tính toán gi i thu t ñi u chương trình th c hi n quá trình ñi u khi n như khi n PID theo hư ng tính toán c a m ng th n sau: kinh nhân t o và xu t giá tr ñi u khi n theo • M ch ñ c encoder th c hi n ñ c giá tr d ng PWM ñ ñi u khi n ñ ng cơ. Lưu ñ gi i v trí các góc c a tay máy master. Lưu ñ gi i thu t ñi u khi n ñ ng cơ c a tay máy slave thu t ñ c encoder ñư c trình bày trên hình 4 ñư c trình bày trên hình 6. • Th c hi n g i giá tr encoder v máy • C p nh t giá tr góc tay máy slave và g i tính th nh t thông qua chu n giao ti p RS232 v máy tính th 2 và lưu ñ truy n nh n ñư c trình bày trên hình • Máy tính th 2 g i v trí tay máy slave 5. cho máy tính s 1 và hi n th lên ñ th • Máy tính th nh t th c hi n g i giá tr encoder cho máy tính th 2 • Máy tính th 2 th c hi n g i giá tr encoder xu ng vi ñi u khi n PIC ñ ñi u khi n B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 9
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 Hình 6. Lưu ñ gi i thu t ñi u khi n ñ ng cơ dùng PIC de(t ) 3.3.Thu t toán ñi u khi n ñ ng cơ u (t ) = K p e (t ) + K i ∫ e (t ) + K d d (t ) Nh ng năm g n ñây, s phát tri n m nh (1) m c a lý thuy t ñi u khi n hi n ñ i như ñi u u (t ) là tín hi u ñi u khi n (ngõ ra c a khi n thích nghi (Adaptive Control), ñi u khi n m (Fuzzy Logic Control), m ng nơron nhân PID). t o (Artifical Neural Network), ñã mang ñ n e(t ) là sai s gi a tín hi u tham chi u và nh ng gi i pháp t t hơn cho các bài toán thi t tín hi u th c. k trong th c t . Tuy nhiên, PID v n là b ñi u K p là h s khu ch ñ i t l , K d là h s khi n ñư c s d ng r ng rãi (nh t là trong công K i là h s nghi p, PID có th ñáp ng tương ñ i t t v i khu ch ñ i c a khâu vi phân, các yêu c u ñi u khi n c a các h th ng không khu ch ñ i c a khâu tích phân nh m tri t tiêu quá nghi p), b i giá thành c a nó r và ñơn gi n ch ñ xác l p. sai s trong thi t k . Sơ ñ kh i b ñi u khi n PID ñư c trình V m t lý thuy t ñi u khi n, PID là s k t bày trên hình 7 h p c a ba khâu: t l (P), tích phân (I), vi phân (D). Phương trình vi phân c a b ñi u khi n PID là: B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 10
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 Hình 7. Sơ ñ kh i c a b ñi u khi n PID Ngày nay, m ng nơron ñư c ch ng minh là hi u vào ñi u khi n u có th thu ñư c t m t phương pháp h a h n ñ gi i quy t v n ñ phương trình như sau: u ( x) = f ( x) ñi u khi n phi tuy n ph c t p. Vì v y, ta k t (2) h p m ng nơron v i ñi u khi n PID. B ñi u x là tín hi u vào c a hàm Trong ñó khi n này s k t h p tính ñơn gi n c a ñi u f ( x) sigmoid khi n PID và kh năng h c, kh năng thích 2(1 − e − x.Yg ) nghi, và kh năng gi i quy t s phi tuy n c a f ( x) = Yg (1 + e − x.Yg ) m ng nơron. (3) C u trúc c a thu t toán ñi u khi n PID phi Yg là thông s xác ñ nh hình d ng ñây, tuy n d a trên m ng nơron ñư c th hi n hình c a hàm sigmoid. Hình 9 trình bày hình d ng 8. Đây là m t thu t toán ñi u khi n m i và có nh ng ñ c tính như là c u trúc ñơn gi n và th i Yg . Như ñã trình bày hàm sigmoid v i bi n gian tính toán ít. B ñi u khi n PID k t h p v i f ( x ) tr thành hàm trong (3), hàm sigmoid m ng nơron có th gi i quy t ñư c nh ng v n Yg tr thành 0. tuy n tính khi ñ c a h th ng, ñó là s phi tuy n c a nó. Tín Hình 8. C u trúc c a b ñi u khi n PID phi tuy n s d ng m ng nơron B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 11
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 Gi n ñ kh i c a m ng nơron ñư c th phân, vi phân, sai s gi a tín hi u tham chi u và ñây, hi n trong hình 4. tín hi u th c, tích phân c a sai s h th ng và vi phân c a sai s h th ng. K p , K i , K d ,e p , ei , ed là ñ li t l , tích Hình 9. Hình d ng c a hàm Sigmoid Hình 10. Sơ ñ kh i c a m ng nơron. Chúng ta có 2 l p nơron phi tuy n, m t l p x(k) = Kp(k) ep(k) + Ki(k) ei(k) + Kd(k) vào và m t l p xu t. M ng nơron ñư c hu n ed(k) (4) luy n b i thu t toán lan truy n ngư c ñ t i thi u sai s h th ng gi a tín hi u th c và tín Vi hi u tham chi u. e p (k ) = θ f (k ) − θ (k ) Trong hình 10, tín hi u vào c a hàm k ei (k ) = ∑ e p (n)∆T Sigmoid trong l p xu t, x tr thành : n =1 (5) B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 12
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 ∂u (k ) e p (k )(1 − z −1 ) = f ' ( x (k ) ) ed (k ) = ∂θ ∆T ∂x(k ) ∆T: th i gian l y m u.; k : bư c th k. = e p (k ) ∂K p θ f ( k ) ,θ ( k ) là giá tr tham chi u c a (9) tín hi u ra và tín hi u ra th c. Đ ch nh nh ng ∂x(k ) = ei (k ) ñ l i c a b ñi u khi n PID, s d ng phương ∂K i pháp gi m d c nh t, ta có : ∂E (k ) ∂x(k ) K p (k + 1) = K p (k ) − η p = ed (k ) ∂K p ∂K d ∂E (k ) Và nh ng bi u th c theo sau có th tìm K i (k + 1) = K i (k ) − ηi ∂K i th y ñư c t nh ng phương trình (8), (9). (6) ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) = ∂E (k ) K d (k + 1) = K d (k ) − ηd ∂θ ∂K p ∂u ∂x ∂K p ∂K d ∂θ (k ) ' f ( x(k ) ) e p (k ) = −e p ( k ) V i ηp, ηi, ηd là t c ñ h c, và E(k) là sai ∂u s ñư c ñ nh nghĩa b i phương trình sau: ∂θ (k ) ' f ( x ( k ) ) e p ( k )e 2 ( k ) =− (θ f (k ) − θ (k ) ) 1 2 E (k ) = ∂u p 2 (7) ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) = T (6), s d ng quy t c chu i, chúng ta ∂θ ∂K i ∂u ∂x ∂K i ñư c phương trình sau: ∂θ (k ) ' ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) f ( x(k ) ) ei (k ) = −e p ( k ) = ∂u ∂θ ∂K p ∂u ∂x ∂K p (10) ∂θ (k ) ' ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) f ( x(k ) ) e p (k )ei (k ) =− = ∂u ∂θ ∂K i ∂u ∂x ∂K i ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) = (8) ∂θ ∂K d ∂u ∂x ∂K d ∂E (k ) ∂E (k ) ∂θ (k ) ∂u (k ) ∂x(k ) = ∂θ ∂θ (k ) ' ∂K d ∂u ∂x ∂K d f ( x(k ) ) ed (k ) = −e p ( k ) ∂u Nh ng phương trình sau ñư c suy ra t ∂θ (k ) ' f ( x(k ) ) e p (k )ed (k ) =− nh ng phương trình (2), (4), (7) ∂u ∂E (k ) = − (θ f (k ) − θ (k ) ) = −e p (k ) ∂θ B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 13
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 e− x.Yg hi u qu ñáp ng c a b ñi u khi n và tay máy f ' ( x) = 4 (1 + e− x.Yg )2 slave hoat ñ ng v i ñáp ng không có ñ tr l n Và (11) trong ñi u khi n qua m ng LAN. ∂θ (k ) =1 K t qu th c nghi m minh ch ng kh năng ∂u Đ thu n l i, ta gi s Sau ñó, c a h th ng ñi u khi n ñ xu t và gi i thu t công th c (6) ñư c vi t l i như sau: ñi u khi n tính toán theo hư ng m ng th n kinh −x.Yg nhân t o, ñ c bi t là trong ñi u ki n ñi u khi n 4e Kp (k +1) = Kp (k) +ηpep (k)ep (k) (1+ e−x.Yg )2 mà giá tr ñ u vào - qu ñ o làm vi c không ñư c cho trư c và tay máu ho t ñ ng trong các 4e−x.Yg Ki (k +1) = Ki (k) +ηiep (k)ei (k) ñi u ki n t i bên ngoài khác nhau. (1+ e−x.Yg )2 (12) 5.K T LU N 4e− x.Yg Kd (k +1) = Kd (k) +ηd ep (k)ed (k ) (1+ e− x.Yg )2 Bài báo ñ xu t mô hình ñi u khi n tay máy 3 b c t do qua m ng LAN và gi i thu t ñi u khi n tay máy ñư c ñ xu t tính toán theo K t qu ñi u khi n trong ph n ti p theo s hư ng k t h p b ñi u khi n PID và s thích minh h a cho thu t toán ñi u khi n ñ xu t. nghi c a m ng th n kinh nhân t o. 4.K T QU TH C NGHI M V i h th ng ñi u khi n mà giá tr ñ u vào - qu ñ o làm vi c không ñư c bi t trư c, b K t qu th c nghi m ñư c xem xét trên ñi u khi n ñ xu t cho th y s thích ng c a nhi u ñi u ki n khác nhau. Hình 11 và hình 12 tay máy trong các ñi u ki n làm vi c khác trình bày k t qu th c nghi m l n lư t v i ñi u nhau, và sai s th p. ki n tay máy không t i và tay máy mang t i 1 K t qu th c nghi m minh ch ng cho kh kg. K t qu th c nghi m và sai s ñư c ch rõ năng ng d ng và phát tri n h th ng này trong l n lư t trong b ng 1 và b ng 2. trong các ng d ng th c t mà không ñòi h i Chương trình l y ng u nhiên 10 ñi m ñ ñ chính xác quá cao như các th nghi m v ki m tra sai l ch ñi u khi n và trung bình sai hoá ch t, các môi trư ng có nhi t ñ cao, ñ c l ch ñi u khi n vào kho ng 0.20 trong trư ng h i và nguy hi m cho con ngư i. h p không t i và 0.30 trong trư ng h p có t i. Nh ng nghiên c u nâng cao ñ chính xác l n nh t trong trư ng h p Ngoài ra, sai s trong ñi u khi n ñ i v i các tay máy có s b c không t i nh hơn 0.50 và 10 ñ i v i trư ng h p t do cao hơn là hư ng nghiên c u ti p theo. có t i. K t qu t hình 10 và hình 11 cho th y B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 14
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 Hình 11.K t qu th c nghi m không t i Hình 11. K t qu th c nghi m có t i 1kg B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 15
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 B NG I.KHÔNG T I B ng so sánh Master - Slave Kh p 1 S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra góc [ 0] xung Master Slave 950 942 8 1 0.15 2553 2570 17 2 0.31 13 0 13 3 0.24 2700 2698 2 4 0.04 2100 2100 0 5 0 675 684 9 6 0.16 2488 2500 12 7 0.22 1087 1093 6 8 0.11 507 502 5 9 0.09 927 937 10 10 0.18 B ng so sánh Master - Slave Kh p 2 S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra góc [ 0] xung Master Slave 2997 3003 6 1 0.11 3205 3205 0 2 0 3925 3933 8 3 0.15 4325 4317 8 4 0.15 3998 4011 13 5 0.24 3097 3076 21 6 0.4 2995 3008 13 7 0.24 4011 4000 11 8 0.20 2203 2219 16 9 0.30 4125 4129 4 10 0.07 B ng so sánh Master - Slave Kh p 3 S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra góc [ 0] xung Master Slave 3625 3623 2 1 0.04 3176 3163 13 2 0.24 2979 2995 16 3 0.3 2891 2879 12 4 0.22 2100 2100 0 5 0 1993 1982 11 6 0.20 B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 16
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 B ng so sánh Master - Slave Kh p 3 S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra góc [ 0] xung Master Slave 3885 3900 15 7 0.27 3420 3420 0 8 0 3985 3973 12 9 0.22 2907 2899 8 10 0.15 B NG II: CÓ T I 1KG B ng so sánh Master - Slave Kh p 1 S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra góc [ 0] xung Master Slave 0 5 1 5 0.09 2533 2560 2 27 0.5 1600 1612 3 12 0.22 1320 1331 4 11 0.20 2178 2200 5 22 0.40 3885 3900 6 15 0.27 2488 2500 7 12 0.22 1081 1093 8 12 0.22 450 468 9 18 0.33 327 347 10 20 0.37 B ng so sánh Master - Slave Kh p S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra 2 góc [0] xung Master Slave 0 27 27 1 0.5 2500 2450 50 2 0.92 4000 4000 0 3 0 3980 4000 20 4 0.37 1600 1612 12 5 0.22 2425 2450 25 6 0.46 1320 1331 11 7 0.20 825 837 12 8 0.22 457 469 12 9 0.22 1023 1023 0 10 0 B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 17
Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010 B ng so sánh Master - Slave Kh p S xung S xung Sai l ch Quy ñ i ra 3 góc [0] xung Master Slave 1675 1650 25 1 0.46 3525 3450 25 2 0.46 4215 4223 8 3 0.15 4221 4233 12 4 0.22 4032 4025 7 5 0.13 3976 3992 16 6 0.3 3102 3102 0 7 0 2921 2925 4 8 0.07 2103 2100 3 9 0.05 2931 2912 19 10 0.35 CONTROL TELE-MANIPULATOR Tu Diep Cong Thanh University of Technology, VNU-HCM ABSTRACT: All most interactive problems between humans and the environment such as dangerous, toxic, infectious or sterile in the world can be solved by robot technology. In particular, one of feasible and stability solution is Tele-Manipulator Technology. By using the master arm to record the movements and behavior of the driver in a safe environment, then transmits these parameters over a LAN to the slave arm which is controlled in the toxic, hazardous or sterile environments and strictly comply with people's behavior is proposed in this paper. Keywords: Tele-Manipulator, LAN, control. [2].Raymond Goertz and R. Thompson. TÀI LI U THAM KH O Electronically Controlled Manipulator, Nucleonics, (1954). [1].N. Tesla. Method of and Apparatus for [3].A.Bejczy, G. Bekey, R. Taylor, and S. Controlling Mechanism of Moving Vessels Rovetta. A Research Methodology for or Vehicles, Tele- Surgery with Time Delays, In First http://www.pbs.org/tesla/res/613809.html, (1898). B n quy n thu c ĐHQG.HCM Trang 18
T P CHÍ PHÁT TRI N KH&CN, T P 13, S K5 - 2010 Int. Sym. on Medical Robotics and [8].Sano, A., Fujimoto, H., and Tanaka, M.: Computer Assisted Surgery, Sept (1994). Gain-scheduled compensation for time delay of bilateral teleoperation, in: Proc. [4].K. Bejczy. Sensors, Controls, and Man- of IEEE Internat. Conf. on Robot. Machine Interface for Advanced Automat., Leuven, Belgium, pp. 1916- Teleoperation, Science , (1980). 1923, (1998). [5].R. D. Ballard. A last long look at Titanic. [9].Towhidkhah, F., Gander, R. E., and Wood, National Geographic, Vol 170, No.6, H. C.: Model predictive control: A model December (1986). for joint movement, J. Motor Behavior, Vol [6].Platon A. Prokopiou, Spyros G. Tzafestas, 29, No 3 pp., 209-222, (1997). William S. Harwin, A Novel Scheme for [10].Prokopiou, P. A., Harwin, W. S., and Human-Friendly and Time-Delays Robust Tzafestas, S. G.: Variable-time-delays- Neuropredictive Teleoperation, Journal of robust telemanipulation through master Intelligent and Robotic Systems, Vol.25, state prediction, AIM '99: 1999 No.4, pp.311-340, August (1999). IEEE/ASME Internat. Conf. on Advan. [7].Lee, S. and Lee, H. S.: Modeling, design Intel. Mechatr., Atlanta, USA, September and evaluation of advanced teleoperator 19-22, (1999). control systems with short time delay, IEEE Trans. Robotics Automat. Vol.9, pp. 607-623, (1993). B n quy n thu c ĐHQG-HCM Trang 19