双边遥操作系统是一种复杂的机器人系统,能够在远程或难以接近的环境中执行任务。这种系统可用于多种领域,包括娱乐、工业机械、无人机乃至远程手术。为了简化这些系统的操作并提高其性能,研究者们一直在寻找有效的方法。
最近,一组国内的研究人员提出了一种新的控制算法,旨在简化双边遥操作系统,同时保持其高效运行。他们发现,通过在形状空间上建模并考虑主从系统间的互动,可以显著降低系统的复杂性。这项研究的核心在于“形状收敛”,这是一种用于建模和系统内部交互的算法。通过这种方式,遥操作系统可以在无需大量通信数据的情况下自主运行,并在主设备和从设备之间实现所需的动态行为。
这种算法被称为复合形状收敛控制器,它通过减少通信信道的数量来简化操作。研究人员在无延迟通信的条件下进行了MATLAB仿真和半实时实验,验证了这一算法的有效性。与传统的形状收敛相比,复合形状收敛算法更加简洁,但仍能达到预期的动态响应效果。此外,研究人员还在一个单自由度系统上进行了模拟实验,证实了其良好的瞬态性能。
未来,研究人员计划进一步测试新系统在不同条件下的表现,并分析参数不确定性的影响。这将有助于提升无人机操作的简便性和灵活性,从而推动更多应用领域的拓展。