Xem mẫu
- 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
nguon tai.lieu . vn