Ein zeitverzögertes Multi-Master-Einzel-Slave nichtlineares Tele-Robotersystem durch Zustandskonvergenz

Dieses Papier präsentiert das Design eines Multi-Master-Einzel-Slave nichtlinearen Tele-Robotersystems, das in Anwesenheit zeitvariabler Verzögerungen funktioniert. Die Struktur des vorgeschlagenen Tele-Robotersystems leitet sich von der erweiterten Zustandskonvergenzarchitektur ab und das Steuerungsziel wird als Positionsregelung des Slave-Manipulators definiert. Der gewünschte Referenzwert für den Slave-Manipulator wird von den Master-Systemen gemäß ihren Autoritätsstufen festgelegt. Um sicherzustellen, dass das Tele-Robotersystem in Anwesenheit zeitvariabler Verzögerungen stabil bleibt und das Steuerungsziel ebenfalls erreicht wird, wird eine Lyapunov-basierte Stabilitätsanalyse durchgeführt, die zu bestimmten Richtlinien führt, die bei der Auswahl der Steuergewinne befolgt werden sollen. Um die Gültigkeit des vorgeschlagenen Schemas zu überprüfen, werden MATLAB-Simulationen an einem nichtlinearen Tele-Robotersystem mit zwei Freiheitsgraden durchgeführt, das drei Master- und einen Slave-Manipulator enthält. Die Simulationsergebnisse legen nahe, dass das vorgeschlagene Schema tragfähig ist und zur Steuerung einer Klasse von multilateralen nichtlinearen Tele-Robotersystemen eingesetzt werden kann.