虞启凯博士答辩公告

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虞启凯博士答辩公告

发布时间:2017-10-17浏览次数:730作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：虞启凯

指导教师：游有鹏教授

论文题目：双手主从式力反馈遥微操作系统研制与实验研究

答辩委员会：

主席： 汤文成教授/博导东南大学

委员： 张琦教授/博导中国人民解放军陆军工程大学

李东波教授/博导南京理工大学

吴洪涛教授/博导南京航空航天大学

王化明教授/博导南京航空航天大学

秘书： 王扬威讲师南京航空航天大学

答辩时间：2017年10月20日15:30-17:30

地点：南航明故宫校区15#-A307

本文针对微操作试验需求，研究设计一套双手主从式带有力反馈的遥微操作系统的试验平台，对其关键技术进行了研究。主要完成工作如下：

（1）对六自由度并联机构和六自由度串并联复合机构空间大小、力传递能力进行了分析，并对其进行了综合性能指标分析，在此基础上进行了优化设计并进行了制造；

（2）根据主右手串并联复合机构末端位置误差的几何误差源，采用矢量链法构建末端位置误差与几何误差之间的映射模型，对串并联复合主右手的运动学快速标定方法进行了分析，并据此提出误差补偿方案；

（3）设计研制了三维带力传感的微夹持器。完成了微夹持器的结构设计、参数优化和有限元分析，并进行了微力传感标定试验和微操作试验；

（4）对遥微操作主-从双向伺服控制技术进行设计和实验验证；

（5）在搭建的双手主从多自由度遥微操作控制平台上进行相关实验。验证了该双手主从式遥微操作系统的可行性和稳定性，其有良好的力跟踪、位置跟踪效果和力觉临场感。

主要创新点：

（1）对右主手的六自由度串并联复合机构空间大小、力传递能力进行了分析，并对其进行了综合性能指标分析，在此基础上进行了优化设计和制造；

（2）对主右手串并联复合机构末端位置误差的几何误差源，建立了简化误差模型，对串并联复合主右手的运动学快速标定方法进行了分析，并提出误差补偿方案；

（3）对三维带力传感微夹持器的结构设计、参数优化和有限元分析，并进行了微力传感标定试验和微操作试验，并进行了制造；

（4）最后对主-从双向伺服控制技术设计，从端位置精确跟踪采用滑模控制方法，而对于主端反馈力跟踪，整体采用力闭环控制方案，而各轴则分别采用模糊PID控制方法，采用基于RBF神经网络逆系统的解耦方法，建立右主/从手六轴动力学对应关系。搭建了双手主从式遥微操作试验平台，并对主从双边遥微操作可行性和稳定性进行了试验验证。

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