Методы супервизорного телеуправления космическими роботами

 
Код статьиS000233880002854-8-1
DOI10.31857/S000233880002854-8
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Санкт-Петербургский национальный исследовательский ун-т ИТМО
Адрес: Российская Федерация
Название журналаИзвестия Российской академии наук. Теория и системы управления
ВыпускНомер 5
Страницы147-166
Аннотация

Описывается метод построения двухуровневого супервизорного телеуправления для космических роботов, который обеспечивает работоспособность функционирования системы уравнения робота при больших запаздываниях в передаче сигналов управлении с наземного центра управления в локальную систему управления космического робота. Найдены условия устойчивости управления и достаточно высокой его транспарентности. Предлагается оригинальный позиционно-силовой «перчаточный» интерфейс для управления манипуляционным роботом, обеспечивающий большую транспарентность кинестетического взаимодействия руки человека с объектами внешней среды, чем это имеет место при традиционных интерфейсах в виде задающей рукоятки.

Ключевые слова
Источник финансированияИсследования, определенные разд. 2.1, 2.2, проведены при финансовой поддержке Российского научного фонда (Проект №16-19-00199), исследования по тематике разд. 2.3, выполнены в рамках бюджетной темы № 0073-2018-0003.
Получено08.01.2019
Дата публикации08.01.2019
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 988

Оценка читателей: голосов 0

1. Sheridan T.B., Ferell W.R. Remote Manipulative Control with Transmission Delay // IEEE Trans. Hum. Factors Electron, 1963. V. HFE-4(1). P. 25–29.

2. Ferell W.R. Remote Manipulation with Transmission Delay // IEEE Trans. Hum. Factors Electron, 1965. V. HFE-6(1). P. 24–32.

3. Игнатьев М.Б., Кулаков Ф. М., Покровский А.М. Алгоритмы управления роботами–манипуляторами. Л.: Машиностроение, 1972.

4. Kulakov F.M., Ignatiev M.B., Pokrovsky A.M. Robot Manipulator Control Algorithms Virginia: Joint Publications Research, Service Arlingion, 1973. P.275.

5. Кулаков Ф.М. Организация супервизорного управления робота-манипулятора // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1976. № 5. C. 37–46.

6. Кулаков Ф.М., Соловьев А.Е., Смирнов Е.Н., Беспальчиков Е.А., Наумов В.Б. Интегрированное программирование роботов на основе методов нечеткой логики с использованием «перчаточного» интерфейса. Отчет о НИР № 98-01-01103 (РФФИ). 1999.

7. Кулаков Ф.М., Липатов А.Е., Макарова Г.В., Наумов В.Б., Соловьев А.Е., Ягудина З.А. Разработка методов предикативного супервизорного управления роботами. Отчет о НИР № 96-01-01260 (РФФИ). 1996.

8. Белоусов И.Р. Алгоритмы управления роботом-манипулятором через сеть Интернет // Математическое моделирование. 2002. Т. 14. № 8. С. 10–15.

9. Белоусов И.Р. Виртуальная среда для телеуправления роботами через сеть Интернет // Изв. РАН. ТиСУ. 2002. № 4. С. 135–141.

10. Белоусов И.Р. Методы моделирования и дистанционного управления движением роботов: Дис. докт. физ.-мат. наук. М.: ИПМ имени М.В. Келдыша РАН, 2003.

11. Kulakov F., Alferov G.V., Efimova P., Chernakova S., Shymanchuk D. Modeling and Control of Robot Manipulators with the Constraints at the Moving Objects // Intern. Conf. «Stability and Control Processes» in Memory of V.I. Zubov (SCP), St. Petersburg, 2015. P. 102–105.

12. Alferov G.V., Malafeyev O.A. The Robot Control Strategy in Domain with Dynamical Obstacles // Lecture Notes in Computer Science. 1996. V. 1093. P. 211–217.

13. Kulakov F., Alferov G., Efimova P. Methods of Remote Control over Space Robots // Intern. Conf. on Mechanics – Seventh Polyakhov's Reading, St. Petersburg, 2015. P. 7106742.

14. Kulakov F., Alferov G., Sokolov B., Gorovenko P., Sharlay A. Dynamic analysis of space robot remote control system // AIP Conference Proceedings. St. Petersburg. 2018. V. 1959. P. 080014.

15. Kulakov F., Sokolov B., Shalyto A., Alferov G. Robot Master Slave and Supervisory Control with Large Time Delays of Control Signals and Feedback // Applied Mathematical Sciences. V. 10(33–6). P. 1783–1796.

16. Kulakov F., Alferov G., Sokolov B., Sharlay A. Bilateral Remote Control over Space Manipulators // AIP Conference Proceedings. St. Petersburg. 2018.

17. Кулаков Ф.М., Шмыров А.С., Шиманчук Д.В. Методы управления движением космического робота в окрестности точек либрации // XII Всероссийское совещ. по проблемам управления ВСПУ-2014. М.: ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, 2014. С. 3792–3801.

18. Кулаков Ф.М., Шмыров А.С., Шиманчук Д.В. Управление космическим роботом с использованием неустойчивой точки либрации // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 7. С. 23–28.

19. Кулаков Ф.М., Чернакова С.Э. Информационная технология обучения роботов показом движений. 1. Концепция и принципы моделирования движений // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. № 7. С. 23–28.

20. Кулаков Ф.М., Нечаев А.И., Чернакова С.Э. Моделирование внешней среды для процесса обучения показом // Тр. СПИИРАН. 2003. Т. 2. № 1. С. 105–113.

21. Hirzinger G., Heindl J., Landzettel K., Brunner B. Multisensory Shared Autonomy – a Key Issue in the Space Robot Technology Experiment ROTEX // Proc. RSJ/IEEE Int. Conf. Intell. Robot. Syst, Raleigh. 1992.

22. Hirzinger G., Brunner B., Dietrich J., Heindl J. ROTEX – The First Remotely Controlled Robot in Space // Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Autom. V. 3. San Diego, 1994. P. 2604–2611.

23. Ortmaier T., Groger M., Boehm D.H., Falk V., Hirzinger G. Motion Estimation in Beating Heart Surgery // IEEE Trans. on Biomedical Engineering (TBME). 2005. V. 52(10). P. 1729–1740.

24. Preusche C., Reintsema D., Landzettel K., Hirzinger G. ROKVISS – Preliminary Results for Telepresence Mode // Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. Intell. Robot. Syst. (IROS). Peking, 2006. P. 4595–4601.

25. Anderson R., Spong M. Bilateral Control of Teleoperators with time Delay // IEEE Trans. on Automatic Control. 1989. V. 34(5). P. 494–501.

26. Hokayem P., Spong M. Bilateral Teleoperation: An Historical Survey // Automatica. 2006. V. 42. P. 2035– 2057.

27. Niemeyer G., Slotine J. Stable Adaptive Teleoperation // IEEE J. Oceanic Engineering. 1991. V. 16(1). P. 152–162.

28. Fite K., Goldfarb M., Rubio A. Transparent Telemanipulation in the Presence of Time Delay // Proc. IEEE/ASME Intern. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics 1. Port Island, Kobe, Japan. 2003. P. 254–259.

29. Park J., Cho H. Sliding-mode Control of Bilateral Teleoperation Systems with Force-reflection on the Internet // Proc. IEEE/RSJ Intern. Conf. on Intelligent Robots and System. V. 2. Takamatsu, Japan. 2000. P.1187–1192.

30. Garcia-Valdovinos L., Parra-Vega V., Arteaga M. Observer-based Higher-order Sliding Mode Impedance Control of Bilateral Teleoperation Under Constant Unknown Time Delay // Intelligent Robots and Systems, IEEE/RSJ Intern. Conf. Beijing, China. 2006. P. 1692–1699.

31. Кулаков Ф.М. Телеуправление космическими роботами // Изв. РАН. ТиСУ. 2016. № 4. С. 141–192.

32. Тихонов А.Н. Системы дифференциальных уравнений, содержащие малые параметры при производных // Мат. сб. 1952. Т. 31. №3. С. 575–586.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх