1. 天津工业大学机械工程学院
2. 天津市现代机电装备技术重点实验室
纸质出版:2024
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刘芬, 李海鹏, 贠今天, 等. 基于动量观测器的微创手术机器人外力安全研究[J]. 传感器与微系统, 2024,(11):49-52+57.
刘芬, 李海鹏, 贠今天, 等. 基于动量观测器的微创手术机器人外力安全研究[J]. 传感器与微系统, 2024,(11):49-52+57. DOI: 10.13873/J.1000-9787(2024)11-0049-04.
为了解决机器人辅助微创手术中现有力检测和力反馈技术在实际应用中存在的安装受限、系统不稳定等问题,提出了一种基于动量观测器的微创手术机器人外力安全保障策略。基于动力学模型构建了二阶广义动量观测器,用于观测从手末端执行器上的外力信息。为提高外力观测精度,采用改进的Stribeck摩擦模型并辨识了关节摩擦力矩参数。设计了外力安全保障策略,用于阻止从手末端执行器施加过大的外力。实验结果表明:所提出的外力安全保障策略能够控制从手末端执行器在设定的外力安全阈值内运动,进一步提高了机器人辅助微创手术的安全性。
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