公开(公告)号：CN107168105B

公开(公告)日：2020-09-01

申请号：CN201710515439.1

申请日：2017-06-29

申请人： 徐州医科大学

发明人： 杨婷 ,  付宜利 ,  胡俊峰 ,  耿伟 ,  朴雪 ,  刘莘

IPC分类号： G05B17/02

摘要： 一种虚拟手术混合控制系统及其验证方法，系统包括虚拟触觉手术仿真控制系统和FPAA承载的模拟控制器，所述模拟控制器并联在虚拟触觉手术仿真控制系统中的数字控制器的两端。验证方法：并联式混合控制系统建模；研究混合控制系统的稳定性判据；根据稳定性判据测定系统的稳定范围；定量实验分析系统力跟踪和位姿跟踪误差；定性实验检测任务成功率。该系统能在保证稳定性的前提下，有效地提高系统的控制增益，不仅可仿真较真实的软组织碰触实时反馈，也可以感知到可信的刚性时的触觉反馈，能完成多种类型的手术训练和仿真任务，该验证方法能便捷地验证该混合控制系统的稳定性和可靠性。

公开(公告)号：CN107168105A

公开(公告)日：2017-09-15

申请号：CN201710515439.1

申请日：2017-06-29

申请人： 徐州医科大学

发明人： 杨婷 ,  付宜利 ,  胡俊峰 ,  耿伟 ,  朴雪 ,  刘莘

IPC分类号： G05B17/02

摘要： 一种虚拟手术混合控制系统及其验证方法，系统包括虚拟触觉手术仿真控制系统和FPAA承载的模拟控制器，所述模拟控制器并联在虚拟触觉手术仿真控制系统中的数字控制器的两端。验证方法：并联式混合控制系统建模；研究混合控制系统的稳定性判据；根据稳定性判据测定系统的稳定范围；定量实验分析系统力跟踪和位姿跟踪误差；定性实验检测任务成功率。该系统能在保证稳定性的前提下，有效地提高系统的控制增益，不仅可仿真较真实的软组织碰触实时反馈，也可以感知到可信的刚性时的触觉反馈，能完成多种类型的手术训练和仿真任务，该验证方法能便捷地验证该混合控制系统的稳定性和可靠性。

公开(公告)号：CN107168068A

公开(公告)日：2017-09-15

申请号：CN201710515440.4

申请日：2017-06-29

申请人： 徐州医科大学

发明人： 杨婷 ,  付宜利 ,  胡俊峰 ,  耿伟 ,  朴雪 ,  刘莘

IPC分类号： G05B13/04

CPC分类号： G05B13/042

摘要： 一种双边遥操作混合控制系统及其设计方法，系统：包括双边遥系统，双边遥系统由依次连接的操作单元、主机器人、数字控制单元、从机器人和执行单元组成，其特征在于，还包括模拟控制单元，模拟控制单元与数字控制单元并联；方法：将模拟控制单元并联地连接到双边遥系统中的数字控制单元上；确定外部连续时间位移控制电路约束条件；确定最佳控制增益公式；确定主、从机器人初始位置不导致运放饱和约束条件；确定参数Gm、Gs、G1m、G2m、G1s、G2s和Fc的数值满足系统设计需要。该系统能能有效降低控制器离散化对双边遥操作系统的影响，能在保证系统稳定性的同时提高控制增益上限，能助于系统稳定性和性能的提高；该方法能设计出基于混合方法控制下的双边遥操作系统。