人机交互力觉临场感遥操作机器人技术研究  

Research on human-robot interaction telerobot with force telepresence

作　　者：宋爱国[1] 

机构地区：[1]东南大学仪器科学与工程学院,南京210096

出　　处：《科技导报》2015年第23期100-109,共10页Science & Technology Review

基　　金：国家自然科学基金项目(61325018;61272379);国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA013703)

摘　　要：人机交互式机器人是当前机器人学研究的前沿和热点之一,而临场感(telepresence)技术是人与机器人交互的核心。本文通过阐述力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人的系统组成,指出力觉临场感遥操作机器人面临的3个难题:力感知、力反馈和大时延力控制。针对以上问题,对力觉临场感遥操作机器人的四大关键技术:传感技术、力反馈与触觉再现技术、大时延控制技术、虚拟预测环境建模技术进行了综述;介绍了东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制技术研究所30年来开展人机交互遥操作机器人技术研究的进展及其在核探测、康复医疗领域应用的情况。展望了人机交互力觉临场感遥操作机器人技术未来研究与发展的重点。Human-robot interaction telerol）,t is currently a frontier and hot-paint of robotics research. Telepresenee is a core technique of the human-robot interaction. In this paper, we review the history of the telepresenee telerobot technology, and illustrate the arehiteeture of the telepresenee telerobot system. There are three foundmental problems in force telepresenee telerobot research：farce perception, force feedback, and foree control under time delay. Then we discuss its four key techniques, that is. sensing teehnique, force feedhaek and tactile display technique, control strategy under time delay, and predictive virtual environment modeling. We briefly introduce the development of telepresence telerobot research and its applications to nuclear detection and rehabilitation therapy areas at Southeast University during the past two decades. At last, we point out some future research directions of the human-robot interaction telerobot with force telepresence.

关 键 词：遥操作机器人 机器人技术 力觉临场感 人机交互式 传感技术 控制技术 研究与发展 机器人学 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]