用于微创手术的冗余手术机器人的操作空间强大的阻抗控制

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 控制系统 控制系统
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 手术机器人安全依赖于运动准确性,合规性和控制流性.
• 由于端效应器与软组织的相互作用,机器人动态的变化可能会降低控制器的性能.
• 及时识别和更新机器人动态对于保持控制性能至关重要.

研究的目的:

• 为冗余的运动操纵器的远程中心提出一个强大的阻抗控制器.
• 解决影响手术机器人的外部干扰,不确定性和未建模的动态.
• 为了保证运动准确性,合规性和控制流性,以确保安全的人机交互.

主要方法:

• 一个强大的阻抗控制器是为冗余的远程中心运动操纵器设计的.
• 建议使用连续切换的滑动分流器来实现所需的阻抗.
• 一个集成的非线性干扰观察员被用来缓解聊天和处理不确定性.

主要成果:

• 拟议的控制器确保运动误差汇聚到一个边界区域,克服外部干扰.
• 通过模拟和实验证明了出色的运动精度,合规性和控制流性.
• 控制器有效地管理手术机器人固有的不确定性和未建模的动态.

结论:

• 开发的强大的阻抗控制器提高了手术机器人的安全性和性能.
• 控制器在动态环境中保持准确性和合规性的能力对于人机交互至关重要.
• 这项研究为临床环境中的冗余手术机器人提供了有前途的应用.