Original scientific paper
https://doi.org/10.7305/automatika.2014.12.558
Poboljšana pseudo-bezsenzorna bilateralna teleoperacija korištenjem PLL αβ estimatora i FPGA
Aleš Hace
orcid.org/0000-0003-4802-168X
; Institute of Robotics, Faculty of Electrical and Computer Science, University of Maribor, Smetanova ul. 17, SI-2000 Maribor, Slovenia
Marko Franc
; Institute of Robotics, Faculty of Electrical and Computer Science, University of Maribor, Smetanova ul. 17, SI-2000 Maribor, Slovenia
Abstract
Glavni predmet ovog rada je problematika korištenja eksternih senzora u procesu bilateralne teleoperacije. U radu je predložen αβ-estimator temeljen na principu fazno zatvorene petlje (eng. Phase Locked Loop, PLL) koji se učinkovito koristi za problem istovremene estimacije pozicije i brzine. Predloženi pristup pruža određene prednosti u odnosu na metode koje smo prethodno razvili za ostvarenje pseudo-bezsenzorne teleoperacije. Pristup primjenjuje PMLSM aktuatore s analognim Hallovim sondama ugrađenih u metalno kućište. Oni se koriste za dobivanje dovoljno informacija o poziciji, brzini i sili, za teleoperaciju s haptičkim sučeljem. Nadalje, za omogućavanje izvođenja upravljačkog algoritma s vrlo visokom frekvencijom u svrhu implementacije korišten je FPGA sklop, koji se već pokazao kao nužnost u primjeni na sustavima s visokom razinom performansi. Unatoč tome, glavna prednost metode koja je predložena u ovom radu odnosi se na poboljšanje performansi sustava zbog boljeg omjera signala i šuma te povećanu fleksibilnost potrošnje sklopovskih resursa. Prema tome, moguće je ostvariti bilateralno upravljanje s visokim performansama. Takva bilateralna teleoperacija s prilagođenim haptičnim sučeljem može utjecati na značajna poboljšanja u kirurškoj robotici. Predloženi pristup je eksperimentalno validiran na jednostavnom bilateralnom teleoperacijskom sustavu s jednim stupnjem slobode
Keywords
estimacija brzine; fazno zatvorena petlja; bilateralna teleoperacija; haptično sučelje; FPGA
Hrčak ID:
133162
URI
Publication date:
12.1.2015.
Visits: 1.051 *