BRPI0708076A2 - braço manipulador e sistema de acionamento de múltiplos modos - Google Patents

Abstract

BRAçO MANIPULADOR E SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MúLTIPLOS MODOS. A presente invenção refere-se a um braço manipulador e sistema de acionamento que podem ser operados em múltiplos modos, incluindo um modo ligado ou desligado, referido neste documento como um "modo de taxa" ou um modo correspondente espacialmente ("SC"). O braço manipulador e sistema de acionamento de múltiplos modos da presente invenção podem ser submarinos operados hidraulicamente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BRAÇO MA-NIPULADOR E SISTEMA DE ACIONAMENTO DE MÚLTIPLOS MODOS".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. N960-774.782, depositado em 17 de fevereiro de 2006.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um braço manipulador e siste-ma de acionamento que podem ser operados em múltiplos modos, incluindoum modo ligado ou desligado, referido neste documento como um "modo detaxa" ou um modo correspondente espacialmente ("SC"). O braço manipula-dor e sistema de acionamento de múltiplos modos da presente invenção po-dem ser submarinos operados hidraulicamente.

Descrição da Técnica Anterior

Braços manipuladores de técnica anterior são disponíveis emdois modos primários alternados (tipos), manipuladores de modo de taxa emodo correspondente espacialmente ("SC"). No modo de taxa, cada um dosgraus de liberdade de manipulador (DOF) é controlado por um atuador quepor sua vez é controlado por meio de uma válvula de controle direcional queestá inteiramente aberta ou inteiramente fechada. Embora a expressão "mo-do de taxa" seja familiar aos versados na técnica de braço manipulador, elanão fornece uma descrição literal das capacidades funcionais deste modo.No modo de taxa de técnica anterior, a junta de manipulador está se moven-do em velocidade total ou ela está completamente parada. No modo de taxade técnica anterior, a taxa de movimento do braço manipulador não é contro-lada. Seria vantajoso ter um único manipulador que pudesse ser operadoseletivamente em um ou outro destes modos.

Na operação de modo de taxa, o controlador de modo de taxapermite controle ligado/desligado simples de um ou mais canais de controlede atuador. Isto ocasiona adicionalmente o acionamento do atuador apropri-ado que, por sua vez, ocasiona o movimento da junta ou segmento de braçoapropriado. O operador pode acionar mais de um atuador em uma vez. Ooperador não está no controle da velocidade da junta ou segmento uma vezque ela é simplesmente uma função de "ligado/desligado". No modo de taxa,realimentação de posição de junta não está presente. O operador simples-mente aciona à junta ou segmento desejado até que ele veja que ela é aposição/orientação desejada.

Um braço manipulador e sistema de acionamento de modo detaxa adequado para aplicações submarinas estão mostrados na figura 1. Omanipulador de modo de taxa mostrado na figura 1 é adequado para usocom um manipulador tendo um único grau de liberdade. No modo de taxa, ooperador energiza uma válvula de controle direcional ao pressionar teclas outecla individual a fim de mover a válvula de controle direcional, e conseqüen-temente o atuador, na direção desejada. Manipuladores de modo de taxaoperam em um modo de "laço aberto" em que o operador pressiona a teclaou teclas correspondentes até que a junta ou juntas de manipulador se mo-vam para a posição desejada. O operador monitora a posição do manipula-dor visualmente. Em aplicações submarinas usando um ROV1 isto pode serrealizado por meio de uma câmera submarina. Não existe sinal de realimen-tação de posição utilizado na eletrônica de controle de manipulador propria-mente dito.

O modo de taxa fornece um método mais difícil de controlar umbraço manipulador do que o modo SC; entretanto, a manipulação de modode taxa é mais simples e menos onerosa para implementar do que a mani-pulação de modo SC.·Um manipulador de modo de taxa também é mais se-guro do que um manipulador de modo SC porque ele exige menos eletrônicado que um manipulador de modo SC.

No modo SC (também conhecido como "modo de posição con-trolada"), a posição de cada junta de braço manipulador é conhecida e con-trolada. Tipicamente, um sistema de manipulador SC compreende duas par-tes: um mestre e um escravo. O mestre é um dispositivo de entrada, fre-qüentemente incorporado em um controlador de mão que é equipado comdiversas juntas cuja posição angular é medida e monitorada à medida que ooperador move o controlador. De uma maneira geral, o mestre tem um ar-ranjo de junta que imita o arranjo de junta do escravo.

O escravo é o manipulador propriamente dito. O manipulador éum braço telerrobótico. O escravo se moverá em proporção para o controla-dor de mão mestre. Se uma junta no mestre for movida lentamente, a juntade escravo se moverá lentamente. Se o mestre for movido rapidamente, oescravo se moverá rapidamente. O movimento (velocidade) das juntas esegmentos do escravo "corresponde" ao movimento das juntas e segmentosdo controlador "mestre". Um braço manipulador e sistema de acionamentode modo SC estão mostrados na figura 2.

Posições ou mudanças na posição das juntas e segmentos domestre são monitoradas por meio de um computador de controle local. Ocomputador de controle local envia os sinais apropriados para o computadorde controle remoto em resposta às entradas de controlador mestre.Ό com-putador de controle remoto monitora a posição das juntas e segmentos debraço e compara essas posições com a informação de posição enviada pelocomputador de controle local. Ele executa então os cálculos necessáriospara determinar a direção e magnitude dos sinais exigidos pelo controle deatuador a fim de mover os atuadores, e conseqüentemente as juntas e seg-mentos de braço, para a posição correta.

Manipuladores SC de técnica anterior operam em modo de "laçofechado", o qual usa um sinal de erro que representa a posição de todas asjuntas no escravo. Este sinal é continuamente comparado com a posição dejunta desejada (tal como indicado pela posição da junta de casamento domestre) e a direção e magnitude da válvula de controle correspondente sãomoduladas como necessário de acordo com algum tipo de algoritmo queusualmente é uma variante de um laço proporcional, integral, derivativo(PID).

Em projetos de manipulador ou braço robótico existentes, o des-locamento angular de uma ou mais juntas é monitorado com um resolvedor,potenciômetro ou outro sensor de rotação. Estes exigem algum tipo de co-nexão mecânica, tipicamente um eixo, entre a parte móvel da junta e o sen-sor. Sensores são tipicamente mantidos estacionários pela parte não móvelda junta. Em um ambiente submarino, conexão mecânica, por exemplo, umeixo, deve ser equipada com uma vedação de conexão mecânica para im-pedir entrada de água do mar no sensor. Esta vedação de conexão mecâni-ca é propensa à falha, resultando assim na subseqüente falha do sensor.

Soluções existentes exigem fiação distinta para cada sensor ins-talado. Braços com uma grande quantidade de sensores de junta exigemconsiderável fiação que pode ser difícil para instalar e manter.

Tipos de sensores existentes freqüentemente exigem que algumtipo de controlador hospedeiro leia valores analógicos que são produzidospelo sensor, por exemplo, um resolvedor ou potenciômetro. Isto exige que ocontrolador forneça energia de processamento para ler, filtrar e escalar asleituras de cada um dos sensores que têm que transmitir sinais analógicosatravés de condutores longos propensos a ruído.

Sistemas de manipulador de modo SC de técnica anterior têmdiversos problemas. Cada junta do escravo deve ser equipada com um dis-positivo de realimentação de posição tal como um codificador, resolvedor oupotenciômetro. O algoritmo de controle deve ter um sinal seguro provenientedeste dispositivo a fim de o manipulador trabalhar. Se qualquer um dos dis-positivos de realimentação falhar o manipulador estará então inutilizável.

A velocidade e aceleração das juntas de escravo devem ser va-riáveis e, preferivelmente, sem escalonamento. Tradicionalmente, isto temsido alcançado pelo uso de válvulas servo-hidráulicas que sofrem de quatrodesvantagens, as quais são alto custo, tendência para falha por causa dafalta de limpeza de fluido, alta taxa de escoamento e alta queda de pressãoem altas taxas de fluxo. A fim de aumentar a longevidade do manipuladorSC, uma unidade de potência hidráulica (HPU) isolada é freqüentementeexigida. Isto aumenta o custo, peso e complexidade do sistema.

Manipuladores de modo SC são mais fáceis de operar do quemanipuladores de modo de taxa. Eles também provêem o operador com umtoque fluido. Um manipulador de modo SC exige mais válvulas e eletrônicaresponsivas do que um manipulador de modo de taxa. Isto resulta em com-plexidade aumentada e confiabilidade reduzida para um manipulador de mo-do SC versus um manipulador de modo de taxa.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 representa um manipulador e sistema de acionamentode modo de taxa da técnica anterior.

A figura 2 representa um manipulador e sistema de acionamentode modo de taxa SC da técnica anterior.

A figura 3 é um diagrama de nível de sistema de uma primeiramodalidade preferida da invenção.

A figura 4a é um diagrama de nível de sistema de uma segundamodalidade preferida da invenção operando seletivamente no modo de taxa.

A figura 4b é um diagrama de nível de sistema de uma segundamodalidade preferida da invenção operando seletivamente no modo SC.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Modalidades preferidas da invenção referem-se a um braço ma-nipulador e sistema de acionamento de múltiplos modos capaz de acionare/ou controlar um braço manipulador em um ou outro de um modo de taxaou modo SC selecionado, tal como mostrado nas figuras 3, 4a e 4b. Umamodalidade preferida da invenção compreende um ou mais comutadoresseletores de modo de taxa 10, cada qual é configurado para produzir umsinal de modo de taxa capaz de acionar um braço manipulador em um modode taxa. Nas modalidades preferidas, cada comutador seletor de modo detaxa é uma tecla de pressão ou um comutador com ação de cotovelo. Emuma outra modalidade preferida, O comutador seletor de modo de taxa é o-perável para ser colocado em uma posição aberta ou em uma posição fe-chada por um operador. Em uma modalidade preferida, existe um comutadorseletor de modo de taxa para cada junta do braço manipulador a ser contro-lado.

Uma outra modalidade da invenção compreende uma entrada desinal digital 16 acoplada operacionalmente ao seletor de modo de taxa ou aocomutador de acionamento de maneira tal que a entrada de sinal digital re-gistra uma mudança no sinal digital de entrada quando o comutador de acio-namento de modo de taxa é pressionado e registra o sinal digital de entradaoposto quando o comutador de acionamento de modo de taxa é liberado, talcomo mostrado nas figuras 3, 4a e 4b.

Uma modalidade preferida da invenção compreende adicional-mente um controlador correspondente espacialmente 11 compreendendo ummestre de posição ajustável configurado para produzir um sinal de modocorrespondente espacialmente responsivo à posição do mestre e capaz deacionar um braço manipulador em um modo correspondente espacialmente,tal como mostrado na figura 3A. Em uma modalidade preferida, o controladorde modo correspondente espacialmente é um controlador de mão, tal comoum comando de jogos. Em uma modalidade preferida, o mestre compreendeum número de sensores analógicos igual ao número de graus de liberdadedo escravo menos um. Por exemplo, o mestre para um manipulador de setegraus de liberdade teria seis sensores analógicos. Em uma outra modalidadepreferida, o mestre compreenderia uma única entrada digital para abrir e fe-char os mordentes de manipulador.

Uma modalidade preferida da invenção compreende adicional-mente um dispositivo seletor de modo 13 acoplado operacionalmente parareceber seletivamente pelo menos um de o sinal de modo de taxa e o sinalde modo correspondente espacialmente e para produzir seletivamente umde o sinal de modo de taxa ou o sinal correspondente espacialmente como osinal de modo selecionado. Em uma modalidade preferida, o modo seletorcompreende um comutador seletor configurado para selecionar uma de pelomenos duas entradas. Nesta modalidade, o comutador seletor pode ser po-sicionado por um operador para selecionar entre o sinal de modo de taxa e osinal de modo correspondente espacialmente. A combinação do comutadorde seleção de modo de taxa, controlador correspondente espacialmente edo dispositivo seletor de modo pode ser usada como um sistema de seleçãode acionamento de manipulador de múltiplos modos que pode ser usadopara controlar seletivamente operações de manipulador no modo seleciona-do.

Em uma outra modalidade a invenção compreende adicional-mente um computador de controle local 15 conectado operacionalmente pa-ra receber o sinal de modo selecionado e para produzir um sinal de entradade controle remoto. Em uma modalidade preferida, o computador de controlelocal é. capaz de transmitir o sinal de entrada de controle remoto para umcomputador de controle remoto por meio de um cabo ou fibra ótica. O termo"computador" tal como usado neste documento abrange um microprocessa-dor. Em uma modalidade preferida, o computador de controle local é confi-gurado para comparar o sinal analógico de controle recebido do controladorcorrespondente espacialmente com o sinal de posição recebido do sensorde posição de segmento de braço e para produzir um sinal de correção deerro determinado pela magnitude da diferença entre os dois sinais, tal comomostrado na figura 3/ Em uma modalidade, este controlador compreende umlaço PID.

Em uma modalidade preferida, a invenção compreende adicio-nalmente um computador de controle remoto 17 conectado operacionalmen-te ao computador de controle local para receber o sinal de entrada de con-trole remoto e para produzir um sinal de entrada de controle de atuador. Emuma modalidade preferida, o computador de controle remoto é capaz de re-ceber o sinal de entrada de controle remoto. Em uma outra modalidade pre-ferida, onde o computador de controle local é envolvido em controle de laçofechado de um braço telerrobótico, ele também é capaz de receber uma en-trada proveniente do computador de controle remoto. Em algumas modali-dades preferidas, a invenção é operável para controlar manipuladores locali-zados no fundo do mar, tal como mostrado nas figuras 3, 4a e 4b. Em apli-cações submarinas, o computador de controle remoto compreende eletrôni-ca e software de telemetria submarina, tal como mostrado nas figuras 3, 4a e4b.

Em uma modalidade preferida, a invenção compreende adicio-nalmente um controle de atuador 19 configurado para receber o sinal de en-trada de controle de atuador e para produzir um sinal de posição de atuador,tal como mostrado nas figuras 4a e 4b. Em uma outra modalidade preferida,onde um braço telerrobótico é para ser operado em um modo de laço fecha-do, o computador de controle remoto é configurado para receber entradasprovenientes de um ou mais sensores de realimentação de posição ou velo-cidade. Em uma modalidade preferida, o controle de atuador é capaz de agirmediante informação de posição de junta e/ou velocidade desejada chegan-do do computador de controle remoto. Em uma modalidade onde um braçotelerrobótico é movido por meio de atuadores hidráulicos, o controle de atu-ador é capaz de controlar as válvulas hidráulicas que fornecem pressão efluxo hidráulicos para os atuadores hidráulicos.

Em uma outra modalidade preferida, a invenção compreendeadicionalmente um atuador 21 configurado para receber o sinal de posiçãode atuador e para mover o segmento ou junta de braço manipulador, tal co-mo mostrado nas figuras 4a e 4b. O termo sinal, tal como usado neste do-cumento, abrange a transmissão de dados ou outra informação quantitativaatravés de um meio elétrico, eletromecânico, eletromagnético, eletrônico ouhidráulico. O atuador é configurado para se mover em resposta ao sinal deposição de atuador. O atuador transmite força mecânica para um respectivosegmento de braço telerrobótico 23 para mudar a posição e/ou velocidadedesse segmento. O segmento de braço telerrobótico é acoplado ao atuadorde maneira tal que ele se move em resposta ao movimento do atuador. Emuma modalidade onde atuadores hidráulicos são usados, o atuador é umcilindro hidráulico ou um atuador giratório hidráulico e o sinal de posição deatuador é gerado em resposta a um nível predeterminado de um parâmetrode processo hidráulico, tal como pressão ou fluxo hidráulico. Em uma outramodalidade preferida,· a invenção compreende um sensor de posição desegmento de braço 25 para cada segmento de braço.

Uma modalidade da invenção compreende adicionalmente umbraço manipulador móvel 44 e um sensor de posição 45 acoplado operacio-nalmente ao braço manipulador e configurado para produzir um sinal de po-sição indicativo da posição do braço manipulador, tal como mostrado na figu-ra 3. Em uma outra modalidade preferida, o braço manipulador compreendemúltiplos segmentos conectados por múltiplas juntas.

Uma outra modalidade da invenção compreende adicionalmenteum sistema de acionamento hidráulico 30 compreendendo uma primeira por-ta 32, uma segunda porta 49, um solenóide de controle proporcional 34 euma válvula de controle direcional 36 operável para ser configurada em umprimeiro modo de direção e um segundo modo de direção, tal como mostra-do na figura 3. Em uma modalidade preferida, a válvula de controle direcio-nal é uma válvula proporcional de 3 posições, 4 vias. Este sistema de acio-namento hidráulico é configurado para receber o sinal de acionamento demanipulador do receptor de sinal digital, e para receber o sinal de correçãode erro do sistema de controle de modo correspondente espacialmente. Estesistema de acionamento hidráulico é configurado adicionalmente para ejetarfluido hidráulico através da primeira porta em resposta ao sinal de aciona-mento de manipulador e ao sinal de correção de erro, quando o solenóide decontrole proporcional está em uma primeira configuração. Nesta primeiraconfiguração, o sistema de acionamento hidráulico recebe fluido hidráulicoatravés da segunda porta 49.

Esta modalidade da invenção compreende adicionalmente umprimeiro canal de fluido hidráulico 31 compreendendo uma primeira extremi-dade 33 conectada à primeira porta 32 e uma segunda extremidade 35 o-posta à primeira extremidade, tal como mostrado na figura 3. Esta modalida-de da invenção compreende adicionalmente um segundo canal de fluido hi-dráulico 37 compreendendo uma primeira extremidade 39 conectada à se-gunda porta 49 e uma segunda extremidade 38 oposta à primeira extremi-dade, tal como mostrado na figura 3. Quando o solenóide de controle pro-porcional é colocado em uma segunda configuração, a direção em que ofluido hidráulico escoa através dos canais de fluido 31 e 37 e através dasportas 32 e 49 é invertida em relação à direção de tal fluxo quando o sole-nóide de controle está em uma primeira configuração.

Esta modalidade da invenção compreende adicionalmente umpistão hidráulico 42 compreendendo uma primeira porta 41 conectada à se-gunda extremidade do primeiro canal de fluido hidráulico e uma segundaporta 43 conectada à segunda extremidade do segundo canal de fluido hi-dráulico de maneira tal que, quando a válvula de controle direcional estáconfigurada em um primeiro modo de direção, o fluido hidráulico ejetado pelosistema de acionamento flui para dentro da primeira porta e para fora da se-gunda porta, fazendo com que o pistão se estenda, e quando a válvula decontrole direcional está configurada em um segundo modo de direção, o flui-do hidráulico éjetado pelo sistema de acionamento flui para dentro da se-gunda porta e para fora da primeira porta, fazendo com que o pistão se re-traia, tal como mostrado na figura 3. O pistão também é conectado ao braçomanipulador de maneira tal que extensão do pistão causa movimento dobraço manipulador em uma primeira direção e retração do pistão causa mo-vimento do braço manipulador em uma segunda direção.

O esquema de controle híbrido empregado nas modalidadespreferidas da invenção tem as vantagens tanto do modo de taxa quanto doSC. Modalidades preferidas da invenção têm um dispositivo de realimenta-ção de posição para cada junta e um dispositivo para modular o fluxo paracada atuador associado com a junta.

Em uma modalidade preferida, a invenção usa válvulas de con-trole direcional de fluxo proporcional. Estas são uma fração do custo de ser-voválvulas e têm uma menor queda de pressão através delas. A válvula pro-porcional também é mais tolerante a óleo contaminado. Uma válvula propor-cional tem uma taxa de escoamento que corresponde àquela de válvula decontrole direcional simples tipicamente usada em manipuladores de taxa.Isto significa que as juntas de braço manipulador não se movem e exigemmonitoramento contínuo de posição.

Ao empregar válvulas proporcionais, software especializado eeletrônica uma modalidade preferida da invenção pode ser comutada entremodos SC e de taxa a qualquer hora. Se, enquanto operando em modo SC,um sensor de realimentação de posição falhar, o operador pode comutar omanipulador de modo SC para modo de taxa e continuar trabalhando. Alter-nativamente, o modo pode ser comutado para frente e para trás como umaconseqüência da preferência de operador.

Existem cenários onde seria desejável operar algumas das jun-tas de manipulador em modo SC enquanto que outras juntas seriam opera-das em modo de taxa. Isto seria amplamente implementado em software,mas exigiria que o console de controle de lado superior fosse equipado comum dispositivo para estabelecer modos de operação para juntas individuais.O arranjo mais simples consistiria em nada mais do que um comutador comação de cotovelo e lâmpada indicadora (LED) para cada junta.

A revelação e descrição expostas anteriormente das invençõessão ilustrativas e explanativas. Várias mudanças no tamanho, forma e mate-riais, assim como nos detalhes da construção ilustrativa e/ou de um métodoilustrativo, podem ser feitas sem fugir do espírito da invenção.

Claims (20)

1. Sistema de acionamento de manipulador compreendendo:a. um comutador seletor de modo de taxa configurado para pro-duzir um sinal de acionamento de modo de taxa capaz de acionar um braçomanipulador em um modo de taxa;b. um controlador correspondente espacialmente compreenden-do um mestre de posição ajustável configurado para produzir um sinal decontrole de modo correspondente espacialmente responsivo à posição domestre e capaz de acionar um braço manipulador em um modo correspon-dente espacialmente; ec. um dispositivo seletor de modo acoplado operacionalmentepara receber seletivamente pelo menos um de o sinal de acionamento demodo de taxa e o sinal de controle de modo correspondente espacialmente epara produzir seletivamente um de o sinal de controle de modo de taxa ou osinal de controle de modo correspondente espacialmente como o sinal decontrole de modo selecionado.

2. Sistema de acionamento de acordo com a reivindicação 1, emque o comutador seletor de modo de taxa é uma tecla de pressão.

3. Sistema de acionamento de acordo com a reivindicação 1, emque o controlador de modo correspondente espacialmente é um controladorde mão.

4. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 1, compreendendo adicionalmente um computador de controlelocal conectado operacionalmente para receber o sinal de controle de modoselecionado e para produzir um sinal de controle remoto.

5. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 4, compreendendo adicionalmente um computador de controleremoto conectado operacionalmente ao computador de controle local parareceber o sinal de controle remoto e para produzir um sinal de entrada decontrole de atuador.

6. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 5, em que o computador de controle local é conectado opera-cionalmente ao computador de controle remoto por meio de um cabo.

7. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 5, em que o computador de controle local é conectado opera-cionalmente ao computador de controle remoto por meio de uma fibra ótica.

8. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 7, em que o computador de controle remoto compreende ele-trônica e software de telemetria.

9. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 5, compreendendo adicionalmente:a. um controle de atuador configurado para receber o sinal deentrada de controle de atuador e para produzir um sinal de saída de controlede atuador;b. um atuador configurado para receber o sinal de entrada decontrole de atuador e para se mover em resposta ao sinal de posição de a-tuador; ec. um segmento de braço telerrobótico acoplado ao atuador demaneira tal que ele se move em resposta ao movimento do atuador.

10. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 9, em que o atuador é um atuador hidráulico.

11. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 10, em que o sinal de controle de atuador é gerado em respos-ta a um nível predeterminado de um parâmetro de processo hidráulico.

12. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 9, compreendendo adicionalmente um sensor de posição desegmento de braço configurado para detectar a posição de um segmento debraço telerrobótico e para produzir um sinal indicador de posição para ocomputador de controle remoto.

13. Sistema de acionamento de manipulador compreendendo:a. um comutador seletor de modo de taxa configurado para pro-duzir um sinal de acionamento de modo de taxa capaz de acionar um braçomanipulador em um modo de taxa;b. um controlador de mão correspondente espacialmente com-preendendo um mestre de posição ajustável configurado para produzir umsinal de controle de modo correspondente espacialmente responsivo à posi-ção do mestre e capaz de acionar um braço manipulador em um modo cor-respondente espacialmente;c. um dispositivo seletor de modo acoplado operacionalmentepara receber seletivamente pelo menos um de o sinal de acionamento demodo de taxa e o sinal de controle de modo correspondente espacialmente epara produzir seletivamente um de o sinal de controle de modo de taxa ou osinal de controle de modo correspondente espacialmente como o sinal decontrole de modo selecionado; ed. um computador de controle local conectado operacionalmentepara receber o sinal de controle de modo selecionado e para produzir umsinal de controle remoto.

14. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 13, compreendendo adicionalmente um computador de contro-le remoto conectado operacionalmente ao computador de controle local parareceber o sinal de controle remoto e para produzir um sinal de entrada decontrole de atuador.

15. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 14, em que o computador de controle remoto compreende ele-trônica e software de telemetria.

16. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 5, compreendendo adicionalmente:a. um controle de atuador configurado para receber o sinal deentrada de controle de atuador e para produzir um sinal de saída de controlede atuador;b. um atuador configurado para receber o sinal de entrada decontrole de atuador e para se mover em resposta ao sinal de posição de a-tuador; e c. um segmento de braço telerrobótico acoplado ao atuador demaneira tal que ele se move em resposta ao movimento do atuador.

17. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 16, compreendendo adicionalmente um sensor de posição desegmento de braço configurado para detectar a posição de um segmento debraço telerrobótico e para produzir um sinal indicador de posição para ocomputador de controle remoto.

18. Sistema de acionamento de manipulador compreendendo:a. um comutador seletor de modo de taxa configurado para pro-duzir um sinal de acionamento de modo de taxa capaz de acionar um braçomanipulador em um modo de taxa;b. um controlador de mão correspondente espacialmente com-preendendo um mestre de posição ajustável configurado para produzir umsinal de controle de modo correspondente espacialmente responsivo à posi-ção do mestre e capaz de acionar um braço manipulador em um modo cor-respondente espacialmente;c. um dispositivo seletor de modo acoplado operacionalmentepara receber seletivamente pelo menos um de o sinal de acionamento demodo de taxa e o sinal de controle de modo correspondente espacialmente epara produzir seletivamente um de o sinal de controle de modo de taxa ou osinal de controle de modo correspondente espacialmente como o sinal decontrole de modo selecionado;d. um computador de controle local conectado operacionalmentepara receber o sinal de controle de modo selecionado e para produzir umsinal de controle remoto; ee. um computador de controle remoto compreendendo eletrônicae software de telemetria e conectado operacionalmente ao computador decontrole local para receber o sinal de controle remoto e para produzir umsinal de entrada de controle de atuador.

19. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 18, em que o computador de controle remoto é conectado ope-racionalmente ao computador de controle local por meio de uma fibra ótica.

20. Sistema de acionamento de manipulador de acordo com areivindicação 18, em que o computador de controle remoto é conectado ope-racionalmente ao computador de controle local por meio de um cabo.