science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Beter teleoperaties met een minder ingewikkeld systeem

Krediet:CC0 Publiek Domein

Bilaterale teleoperatiesystemen zijn gecompliceerde robotsystemen waarmee mensen taken op afstand of in moeilijk toegankelijke omgevingen kunnen uitvoeren. Ze kunnen op verschillende gebieden worden gebruikt, waaronder entertainmentsystemen, industriële machines, drones, en zelfs operaties die worden uitgevoerd door artsen die zich niet op dezelfde fysieke locatie bevinden als hun patiënten. Het minder gecompliceerd maken van dergelijke systemen terwijl ze hun taken met succes uitvoeren, is een sleutelfactor voor het verbeteren van de prestaties en ervaring van teleoperaties.

Een team van internationale onderzoekers pakte deze uitdaging aan door een nieuw besturingsalgoritme voor te stellen en bewees dat het mogelijk is om de complexiteit van de bilaterale teleoperatiesystemen te verminderen en tegelijkertijd de prestaties ervan te behouden.

De auteurs publiceerden hun resultaten in september in IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica , een gezamenlijke publicatie van de IEEE en de Chinese Association of Automation.

De auteurs richtten hun studie op staatsconvergentie, een type algoritme dat veel wordt gebruikt bij het modelleren van teleoperatiesystemen en de interacties die binnen een systeem plaatsvinden. Het wordt ook beschouwd als een elegante ontwerpprocedure waardoor de teleoperatiesystemen op een autonome manier kunnen functioneren en een gewenst dynamisch gedrag kunnen opleggen tussen een "master" -apparaat dat door mensen wordt bediend en een "slaaf" -apparaat, het apparaat of de robot die de door de 'master' opgedragen actie op afstand uitvoert.

Vergeleken met standaard staatsconvergentie, de auteurs gebruikten een minder gecompliceerde versie van het algoritme, het samengestelde verklaarde convergentieschema, door het aantal communicatiekanalen tussen de master- en slave-apparaten te verminderen, maar toch het gewenste resultaat bereikt:de dynamische respons die van het teleoperatiesysteem werd verwacht. Volgens de auteurs "is in eerdere studies nog geen versie met verminderde complexiteit van het staatsconvergentieschema gerapporteerd."

De auteurs hebben vervolgens hun theorieën getest en bewezen in gesimuleerde omgevingen met een enkel vrijheidsgraadsysteem, een systeem dat in staat is om één type actie uit te voeren zoals ontworpen. De auteurs voerden ook vergelijkende onderzoeken uit en hun resultaten toonden aan dat het voorgestelde systeem betere tijdelijke prestaties vertoonde.

Volgende, de auteurs zullen doorgaan met het testen van het vermogen en het potentieel van het nieuwe systeem om verschillende omstandigheden te weerstaan ​​en de resultaten analyseren die zijn afgeleid van parametrische onzekerheden.