Load Self-Sensing Control Scheme for Telemanipulation - Part 1: Theory

The paper presents a novel approach to a control design of bilateral teleoperation systems with force-feedback dedicated only for a sensor-less weight sensing. The problem statement, analysis of research achievements to date, and the scope of the study are presented. The new design of a control unit for a master-slave system with force-feedback was based on a dynamics inverse model. The model was used to subtract a value of force in the force-feedback communication channel that the system might generate during free-motion. A substantial part of the paper, is focused on a development of a mathematical model covering phenomena occurring in the investigated control scheme.

W artykule przedstawiono nowe podejście do projektowania sterowania dwustronnych systemów teleoperacji z siłowym sprzężeniem zwrotnym, dedykowanym tylko do wykrywania obciążenia w postaci ładunku. Opis problemu, analiza dotychczasowych osiągnięć badawczych oraz zakres badania został zaprezentowany w pracy. Nowy projekt jednostki sterującej dla systemu Master-Slave z siłowym sprzężeniem zwrotnym oparty został na dynamicznym modelu odwrotnym. Model został użyty do odejmowania wartości siły w kanale komunikacyjnym sprzężenia zwrotnego, który może generować system podczas ruchu swobodnego. Ważna część pracy została poświęcona analizie matematycznej obejmującego zjawiska zachodzące w badanym schemacie kontroli.