CN110891739B - 耦合的导纳控制器的最优控制 - Google Patents

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Abstract

一种耦合装置(16，116，216，316)最优地配置为在第一和第二导纳控制器和致动器组件之间通信，第一和第二导纳控制和致动器组件分别有配置为驱动相应的第一和第二致动器的第一和第二导纳控制器(12a，12b)，且第一和第二致动器中的每个分别连接到具有第一质量的第一主体和具有第二质量的第二主体，其中耦合装置(16，116，216，316)包括：输入端口，具有从第一导纳控制器和致动器组件(12a)接收第一输入力信号(f1)的第一输入端和从第二导纳控制器和致动器组件(12b)接收第二输入力信号(f2)的第二输入端；和处理器，适于基于取决于第一输入力信号和第二输入力信号的比较的拉格朗日乘数导出用于输出到第一导纳控制器和致动器组件的第一输出力信号。

Description

耦合的导纳控制器的最优控制
发明领域
本发明涉及控制导纳控制的致动器。具体而言，本发明涉及借助于拉格朗日乘数、或修改的拉格朗日乘数耦合多个(例如两个或更多个)导纳控制的致动器以用于触觉应用，并且还涉及实现(改进的)拉格朗日乘数的耦合控制器以用于控制一个、两个或更多个导纳控制的致动器。
发明背景
从通过引用并入本文的美国专利第6,028,409号可知，通过使用具有表示由两个远程控制系统操纵的质量总和的模拟质量的模型跟随控制器来耦合这两个远程控制系统，以使得能够使用其中一个系统来精确地驱动另一个系统。通过模拟质量总和，模型跟随控制器使得一个控制器上的操纵力不仅能够移动一个控制器的可操纵质量，而且能够在另一个控制器处实现等效移动。
导纳控制首先是在美国专利4,398,889中获得专利的，该专利描述了用于飞行模拟装置的导纳控制器的使用。在这种类型的控制中，力用作主要控制输入，在除以质量并相对于时间积分两次后产生定位输出。图1示出了美国专利4,398,889中描述的导纳控制回路。这种特定类型的导纳控制假设虚拟质量是根据在测量的力和产生指令加速度所需的力之间的差来施加的，所述指令加速度相对于时间积分以获得指令速度，所述指令速度再次积分以产生指令定位。指令加速度、速度和加速度用于计算驱动致动器定位的致动器设定点速度。
当前技术的局限性包括，它们仅在x1(t)和x2(t)的初始条件相等的特定情况下有效，仅针对约束x1(t)＝x2(t)提供特定的解决方案，和/或不允许特殊的耦合行为，例如模拟在两个控制之间的耦合力受限的脱离(break out)行为。本发明寻求避免或至少减轻现有技术的这些和其他问题。
发明概述
本发明的一个方面提供了一种耦合装置(16，116，216，316)，其被最优地配置为在第一导纳控制器与致动器组件和第二导纳控制器与致动器组件之间通信，第一和第二导纳控制器和致动器组件分别具有被配置为驱动相应的第一和第二致动器的第一和第二导纳控制器(12a，12b)，并且第一和第二致动器中的每一个分别连接到具有第一质量的第一主体和具有第二质量的第二主体，其中耦合装置(16，116，216，316)包括：
输入端口，该输入端口具有用于从第一导纳控制器和致动器组件(12a)接收第一输入力信号(f1)的第一输入端和用于从第二导纳控制器和致动器组件(12b)接收第二输入力信号(f2)的第二输入端，以及
处理器，该处理器适于基于拉格朗日乘数导出用于输出到第一导纳控制器和致动器组件的第一输出力信号，所述拉格朗日乘数取决于第一输入力信号和第二输入力信号的比较以及第一和第二导纳控制器和致动器组件中的至少一者的至少一个特性。
本发明的其他方面和特征将从整个说明书以及所附权利要求书中限定的那些方面和特征中变得明显。
有益的是，根据本发明的控制涉及能够测量力和定位的致动器，其中力是基于导纳的控制器的主要控制输入。本专利申请描述了使用(改进的)拉格朗日乘数来计算虚拟力，该虚拟力然后被添加到每个致动器的导纳控制回路内所需的力，从而产生最佳耦合。修改的拉格朗日乘数的使用允许模拟耦合的致动器，解决初始条件问题，减弱耦合力，并模拟致动器耦合到特定的力水平的脱离条件。可能的应用包括机器人、触觉模拟装置和远程操作装置以及模拟装置(例如用于飞行模拟的控制加载系统)。
此外，例如，本发明包括例如通过耦合到一个或更多个导纳控制器的中央控制器控制直接耦合的(通信)导纳控制器的本地配置、和分布式配置，或者上述的混合。可以针对每一个(组)导纳控制器混合和匹配这些配置选项。例如，考虑通过互联网连接的N个系统，其中每个系统具有K个导纳控制器，所述K个导纳控制器使用N个耦合控制器耦合(在“本地”配置中对于每个系统一个耦合控制器)。也可以让分布式系统在“分布式”配置中使用K个耦合控制器，但对所有其他配置使用“本地”配置。有益的是，该架构非常灵活；需要来自每个耦合控制器处所有导纳控制器的力输入，并且然后每个耦合控制器输出被耦合到任何给定的一组导纳控制器。此外，系统可以被配置成使得控制器具有点对点关系或主从关系，其中，装置中的许多装置可以承担主角色。
附图概述
现在将仅通过示例的方式，参考附图来描述本发明的详细实施例，在附图中：
图1是二阶导纳控制器Y(s)，具有力输入F、虚拟质量m、定位x，以及其中s表示拉普拉斯算子。典型地，输入力f由测量到的力f测量和虚拟模型力f模型组成；
图2是根据现有技术的一对耦合导纳控制器的模型；
图3是借助于拉格朗日乘数进行的耦合控制回路；
图4是根据本发明的通过修改的拉格朗日乘数的耦合控制回路，其包括虚拟弹簧和阻尼部件；
图5是借助于拉格朗日乘数的控制回路的齿轮耦合(geared coupling)；
图6是包括齿轮耦合的导纳控制架构；
图7是本发明的第一实施例，其包括耦合装置，使得一对模型跟随控制器能够控制相应的致动器；
图8是在图7中示出的模型跟随控制器和致动器的放大视图；
图9是示出根据本发明的多通道控制系统的示意框图；
图10是根据本发明的拉格朗日乘数的示例；以及
图11是非线性系统的形象化表示的示意图。
详细描述
美国专利第6,028,409号提出的耦合解决方案假设关于x1和x2的时间的初始条件相等(或者至少这些条件随着时间的推移而被满足)。这一假设并不总是有效的，因为定位x1和x2在耦合被实现之前或者由于控制操作期间累积的积分误差(integration errors)而可能不同。
在该专利申请中，提出了一种更稳定的耦合机制，其基于来自多体动力学的拉格朗日乘数方法。然后，通过用附加项增强拉格朗日乘数来进一步扩展这一点，这允许模拟其中耦合力可能是依赖于和/或进一步依赖于定位和/或速度的力的特殊耦合行为。以下修改的拉格朗日乘数已经被确定实现了改进：
其中，修改的拉格朗日乘数是拉格朗日乘数λq与定位xi和速度/>的函数。
现在给出对于两个自由度系统(n＝2)的一些示例，其中质量m1、m2、定位x1、x2和力f1、f2。拉格朗日乘数耦合该系统，使得x1(t)＝x2(t)用于直接耦合，g1 x1(t)＝g2 x2(t)用于齿轮耦合。
为了更好地处理初始条件问题，给出了一种修改，以用于解决x1、x2的初始条件在特定时间点(t0)处不同的情况，例如
该修改涉及用作两个自由度x1和x2之间的自然(物理)控制器的虚拟弹簧和阻尼器的添加。这种机制的物理表示可以表示为：
其中，刚度k和阻尼系数c，以及其中产生修改的耦合力。通过调整系数c和k，该修改确保在x1和x2之间的初始条件的差异将随着时间的推移最小化为零。在匹配初始条件的情况下，添加项为零，且拉格朗日乘数将模拟无限刚性耦合。
参考图3和图4，呈现了刚刚描述的致动器控制机制的示意图。首先参考图3，示出了耦合控制组件10的示意框图，耦合控制组件10包括分别具有力输入14a和14b的第一导纳控制器12a和第二导纳控制器12b。控制组件10还包括耦合装置16，其可以以硬连线电子形式或计算机控制系统(例如包括微处理器和/或其他可编程控制装置)来实现。
初始输入力f1和f2(例如，其中至少一个可能部分地(如果不是全部地)来自人类操作员(并且其中至少一个可能部分地(如果不是全部地)来自经由相应致动器的耦合装置的信号))经由输入端口被馈送到耦合控制器16，进入包括诸如第一块函数17a和17b以及节点18的多个特征的计算阵列。第一块函数确定通过集中质量方程(例如(f1m2)/(m1+m2))修改的力，其输出被馈送到节点18。合力在节点18处由分别作用在集中质量m2/(m1+m2)和m1/(m1+m2)上的输入力f1和f2的差导出。合成拉格朗日乘数(λ)在输出端20处从耦合装置16馈送出，并被馈送到相应导纳控制器12a和12b的输入端22a和22b。此后，初始输入f1在节点24a处通过拉格朗日乘数修改，并且来自节点24a的合力被用于通过除以质量m1(由导纳控制器12a控制的致动器作用于其上)、速度和质量m1的定位x1来确定加速度/>这是通过基于牛顿力学的在图3中所示的已知计算和积分技术实现的。类似地，加速度、速度和定位的这三个变量是关于质量m2确定的，导纳控制器12b经由相应的致动器(未示出)作用于质量m2。导纳控制器12a和12b中的每一个的输出被馈送到致动器以驱动相应的质量m1和m2。
现在参考图4，在图4中示出了包括虚拟弹簧和阻尼器的上述系统。在该框图中，具有与关于图3所示的功能相同或相似功能的部件被赋予前缀为数字1的相同两位参考数字。因此，耦合导纳控制器组件110包括第一导纳控制器112a和第二导纳控制器112b。耦合控制器116包括节点118，以用于比较如图3中所示的实施例中导出的合力，使得输入力f1通过乘以例如m2/(m1+m2)的比值来修改。
来自比较节点118的合力被馈送到另一个节点140。到节点140的另一个输入如图4所示被导出。首先，在x1和x2的定位的差通过比较节点130而被确定，并且该差通过如摩擦参数块132所示的摩擦常数k修改。速度的比较是在比较节点134处进行的，并且如在阻尼参数块136处所示，这是通过阻尼常数C修改的。阻尼块136和摩擦块132的输出然后在比较节点138处相加。来自节点138的合成输出被馈送到节点140，以用于与来自节点118的力输出进行比较，并且拉格朗日乘数在计算块142处被确定。
合成拉格朗日乘数从耦合控制器116被输出到输入端122a和122b，再被输出到相应的导纳控制器112a和112b。同样，在节点124a处对输入力f1和/>进行修改，以及在节点124b处用/>对输入力f2进行修改，由此修改涉及根据组件110的配置适当地对力求和或相减。这里/>导致来自节点124a的适当的输出力。导纳控制器112a和112b中加速度、速度和定位的后续确定具有使质量m1和m2的控制一致的有益效果。
在具有齿轮传动的情况下，那么g1x1＝g2x2，并且因此刚度因数变为k(g1x1-g2x2)，且类似地阻尼系数c(g1x1-g2x2)。事实上，明显的是，为了统一初始条件，可以添加虚拟阻尼器和弹簧，然后将其结合到修改后的拉格朗日乘数部分，并且使用的公式需要与约束相容(恢复性方面)。因此，上述公式的确定是基于相关的约束条件(如齿轮传动)来确定的。
限制耦合力：通过限制耦合力，可以模拟特殊效果，例如两个触觉控制之间的脱离行为。这对于飞行模拟应用非常有用，在飞行模拟应用中，扭矩脱离管(torque breakouttube)允许飞行员和副驾驶控制在高力增量的情况下被解耦。
耦合力可以通过根据以下方程限制拉格朗日乘数的最大绝对值受限：
其中，最大耦合力水平是λ_max，以及其中表示修改的拉格朗日乘数。例如，可以在图4中所示的拉格朗日计算块142处确定该受限的或修改的拉格朗日乘数。类似地，给出了一个示例，该示例在方程5中示出了可如何使用修改的拉格朗日乘数来模拟具有摩擦系数c的摩擦耦合。
根据本发明的拉格朗日乘数的方法可以进一步容易地应用于处理更复杂的约束，例如齿轮耦合。在这种情况下，约束方程可以是：
D(xi)＝g1x1-g2x2＝0 方程6
其中，g1和g2代表齿轮常数。再次利用虚拟工作原理和拉格朗日乘数得出：
相对应的齿轮传动和耦合控制回路如图5所示，其中λ被显示为来自节点218的合成乘数。
参考图5，示出了耦合导纳控制器组件210的第三实施例，其类似于先前的实施例，其中相似的部件被赋予前缀为数字2的相同的两位参考数字。因此，耦合导纳控制器布置210包括第一导纳控制器212a和第二导纳控制器212b。该实施例类似于图3中所示的实施例，不同之处在于拉格朗日乘数λ是基于由相应导纳控制器212a和212b控制的致动器的齿轮传动差异而重新计算出的。因此，齿轮传动乘法器块g1被用于重新计算λ作为第一导纳控制器212a的节点224a处的输入，并且类似地，形成耦合控制器216的一部分的齿轮传动乘法器块g2用于确定λ作为形成第二导纳控制器212b的一部分的比较节点224b处的输入。
参考图6，示出了关于齿轮耦合的示例的导纳控制架构，其具有两个单自由度系统。图6是对于包含机械和电气元件的齿轮耦合的实施例的架构实现方式，并且包括虚拟阻尼/刚度和齿轮传动。示出了根据本发明的耦合导纳控制器组件310，其中具有与先前实施例中相同或相似功能的部件被给予以数字3为前缀的相同2位参考数字。因此，这里，耦合装置316包括第一节点318，该第一节点318基于上述方程7确定拉格朗日乘数的第一级，如图6所示，并且表面上也如对于该齿轮传动系统的图5所示。
然而，这里示出了一个更复杂的系统，其包括阻尼部件以及摩擦弹簧和齿轮传动部件。此外，来自第一导纳控制器312a和第二导纳控制器312b的输出被示出为链接到控制器，通过该控制器链接到放大器到驱动质量块(未示出，但是再次地，在例如第一导纳控制器312a的情况下，质量m1)的马达上。例如，马达以单个自由度运行以驱动致动器杆。测力传感器被提供来提供至节点318的测量的力反馈回路。另外，马达包括测量速度传感器和测量定位传感器，并且这些测量速度和测量定位(x1，v1和x2，v2)分别被反馈给导纳控制器312a和312b，如图6所示。
因此，耦合装置316再次从相应的导纳控制器312a和312b接收关于速度和定位的输入，例如关于图4的实施例所示。使得定位和速度的比较能够被馈送到比较节点330、334和338、到比较节点340，由此在计算块342处进一步计算合成拉格朗日乘数，以确定修改的拉格朗日乘数λ′，该修改的拉格朗日乘数λ′分别经由齿轮传动乘法块g1和g2被分别馈送到导纳控制器312a和312b的输入节点324a和324b。然而，值得注意的是，导纳控制器312a和312b还分别包括比较节点350a和350b。这些节点350a和350b的输入分别是测量速度V1和V2，分别来自块332a和332b的、分别由测量定位X1 X2与所输入的来自导纳控制器312a和312b两者的第二积分器1/S的输出定位确定的比较结果与弹簧常数所计算的结果。此外，速度乘以由导纳控制器312a和312b内部计算的弹簧常数块分别输入到比较节点350a和350b，且最后，在乘以弹簧常数之后再次确定的加速度作为第四输入被输入到节点350a和350b。所得过程被馈送到控制器和放大器，从而使马达驱动相关的致动杆。
在每个通道的基础上重新排列图6所示的实施例，每个通道可以被描述为单个导纳控制器和单个致动器。本发明允许多个单通道的组合。例如，某些触觉控制器将需要专用于服务输入装置的至少3个通道，而另一个触觉控制器的6自由度输入装置将需要6个通道。可以设想任何数量的输出装置，例如，如在具有n个通道的医疗机器人中的虚拟工具或实际物理工具。通道之间的耦合是通过拉格朗日乘数程序来进行的，可选地通过柔量(compliance)和阻尼矩阵来增强。图10显示了耦合两个或更多个系统的架构。有利的是，每个导纳控制器和致动器组件在网络内具有其自己的身份，并且因此是唯一可控的，其中每个组件等同于被最优控制以实现等效操作的点对点组件。
因此参考图7，示出了图6的实施例的修改形式，其中，耦合装置316被更清楚地识别。它可以是或可以不是单独的电子设备。例如，耦合装置316可以形成包括例如导纳控制器和/或致动器的系统的一部分。实际上，这种耦合控制器可以是两个或更多个这种系统的一部分，其中一个用作接收所有相关输入的主耦合控制器，以便确定网络中每个组件的适当输出。
图8更清楚地示出了图7中的各个通道，如导纳控制器312a和致动器所示。
耦合装置316虽然包括输入端和输出端，但基本上表现为计算装置，在给定所有系统上的定位、速度和测量力的情况下，输出对于每个系统的耦合力。当想要耦合多个系统时，遵循的逻辑步骤是：根据一组约束方程D_k＝0写下想要的耦合；并用所描述的拉格朗日乘数法求解约束，得到λk拉格朗日乘数函数。这给出了计算耦合力的公式。耦合装置316使用该合成公式根据定位、速度和测量力计算耦合力作为其输出。
图9显示了针对当阻尼和柔量函数被包括且脱离模拟的概率被添加时的线性约束的情况下的耦合块的示例规范。对于线性约束的多通道耦合控制器的规范包括拉格朗日乘数(λ)、阻尼(C)和柔量(K)以及耦合力(CF)变量。这里，整个系统被缩放以允许多个(n)通道而不是图6、图7和图8的两个导纳控制器312a和312b。在图9中示出了变换函数T、关于每个导纳控制器的输入力的力函数F、拉格朗日函数λ、以及例如关于柔量K和阻尼C的定位和向量计算函数。拉格朗日λ、柔量K和阻尼C函数的输出在耦合力函数CF被用来确定相应致动器的控制输出之前在选择函数U处被处理。
变换函数T执行例如进出导纳控制器312a和312b(或模型跟随器域)的到致动器输入端或负载的几何变换的功能。函数T考虑到了通过齿轮传动和连杆的反射的质量或惯性的效应。图6显示了G1/G2块中的这种效应，但假设在马达致动器级处为线性齿轮传动。图9中的变换函数T是一种更一般的形式，其考虑到了线性或非线性连杆、任何级处的负载和齿轮传动。矩阵元素可用于建立每个通道之间的关系，并可考虑通道之间的非正交交叉耦合效应。
选择函数U是一个向量(λ、C和K向量运算的组合输出)乘法。通过填充对角和非对角矩阵元素，U选择矩阵的填充允许指定每个通道之间的关系，或者创建求和点，或者在任何通道之间缩放。图10是2DOF系统的示例，其中没有交叉通道耦合，且其中力(Fcm)之间的求和是在选择函数U中进行求和的。如图10所示，求和可以根据需要在U选择矩阵之外。该示例假设总耦合力的简单饱和，其模拟滑动和库仑摩擦以及有限柔量耦合。在该示例中，对于质量效应、柔量和阻尼的所有贡献都通过简单的饱和运算符来考虑，如图8所示。U1和U2通道之间的关系是独立的，或者通道可以根据耦合力函数CF的填充方式而被相互关联。通过对U函数和CF函数的选择性填充，每个通道都可以应用柔量、阻尼和质量效应的各个贡献或比例。通过填充非对角矩阵元素，任何类型的线性或非线性运算符以及任何交叉通道效应可以被添加到力耦合函数CF。因此，这提供了一种通过选择性地填充耦合力函数CF的元素来禁止这种关系并通过选择函数U混合通道来相对于彼此映射每个通道的手段。
耦合力函数CF在每个控制器步骤处输出由拉格朗日乘数过程推导出的虚拟耦合力所做的计算是
这里的Λ对应于图9中的Λ块。阻尼和柔量是速度和定位的函数，在一般情况下该阻尼和柔量仍然可以被选择；就约束而言，它们通常被选择为恢复性的。在线性约束函数Dk的情况下，它们简化为标准阻尼和柔量矩阵，然后它们分别只是定位和速度的函数，如图9所示。在将所有与耦合相关的力相加后，在给出系统之间的耦合力作为输出之前，作为最后一步，可以模拟脱离行为。
例如，根据本发明的这种架构允许齿轮耦合利用脱离模拟来排序。还显示了原专利中的直接耦合是最优的。但不仅限于这些；例如，还可以设想两个双致动器系统，它们应该被耦合成使得第一系统相对于第二系统旋转角度α。因此，唯一需要做的事情是写下对应于该旋转的约束，并且所需的λ参数将会推出来。发展的动力在于，相同的架构可以用于许多不同的耦合行为，且所有需要改变的是如何根据指令力计算λ。换句话说，连接系统的相同方式可以用于所有可能的互连功能，并且所有会变化的是λ的计算。本发明通过给出将多个系统连接在一起的标准化方式来改进现有技术。
给定一组带有导纳控制器(由索引i标记)的致动器(其中一些属于相同系统而另一些属于远程系统，以及对于这些致动器中每一个致动器的测量力和指令力f_i的总和，假设这些致动器通过图3至图6的基础架构连接)，任务是找到对应于所需耦合的耦合力。该过程的起点是期望的耦合关系。这些被写成约束方程D_k(x)＝0的集合，用k标记。然后，可以(解析或数值地)求解运动方程，给出拉格朗日乘数λ_k，每个约束对应一个，其中每个λ_k是输入力f_i的函数。多体力学告诉我们，当Λ_i相加时，λ_k是物理连接系统的约束力。此时，可以添加例如(基于速度的阻尼的、基于定位的弹簧的)恢复力的其他力，以给出对于每个致动器i的主要(暂定)耦合力。下一步是在使用这种架构和过程时，耦合力显式出现，因此可以进行其他基于耦合力的模拟，例如脱离模拟。输出是对于每个致动器i的最终耦合力C_i。计算的耦合力C_i加上测量的+指令力f_i然后被发送到致动器i的导纳控制器的输入端。
现在转向非线性系统的示例，参考图11，其是两个导纳控制器的非线性耦合的示例，其中一个控制器(A)沿直线(-1至+1)移动，而另一个控制器(B)通过保持y在直线上的投影同步而沿半圆移动，y也从-1至+1。对于这种期望耦合的约束条件是：
下面的拉格朗日乘数由下式给出：
注意，分母可能出现的发散，指示翻转点，其中x和y的相对方向瞬间翻转，这将需要无限的耦合力。(最佳)耦合力由下式给出
这里明显可见的是，耦合力非线性地取决于定位和速度。请注意，在推导过程中，可以用速度代替y的正弦和余弦，因为耦合是最佳的，使得控制器中的计算更加快。
现在考虑两个导纳控制器的示例耦合，其中运动方程的特征在于非集中质量矩阵
此外，两者之间的耦合约束由指数给出：
拉格朗日乘数由下式给出
λ＝[μ+mx1]-1(μF1-mF2+(m2-μ2)A2)，以及
其中，A2是根据测量力、定位和速度的关于的表达式。由此合成耦合力为：
注意，原始非集中系统方程中附加耦合质量(μ)项的存在，这可以通过耦合力来实现。
最后，本领域技术人员将会注意到，除了其他优点之外，有利的是，本发明允许触觉控制回路的无限刚性耦合，并且允许专门的模拟功能，例如基于脱离行为和摩擦(即离合器)的耦合。它为处理初始条件问题提供了一种稳定的方法，并允许无限的刚性脱离耦合，这非常适用于需要模拟这种脱离行为的控制负载飞行模拟装置的领域。本发明描述了一种非常通用且易于实现的约束基于多个力的导纳回路的方法，该方法节省了时间并提高了复杂耦合约束的实现质量。本发明并不限于所描述的实施例或附图中显示的实施例。

Claims (25)

1.一种耦合装置(16，116，216，316)，所述耦合装置被最优地配置为在第一导纳控制器和致动器组件和第二导纳控制器和致动器组件之间通信，所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件分别具有被配置为驱动相应的第一致动器和第二致动器的第一导纳控制器和第二导纳控制器(12a，12b)，并且所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个分别连接到具有第一质量的第一主体和具有第二质量的第二主体，其中，所述耦合装置(16，116，216，316)包括：
输入端口，所述输入端口具有用于从所述第一导纳控制器和致动器组件(12a)接收第一输入力信号的第一输入端和用于从所述第二导纳控制器和致动器组件(12b)接收第二输入力信号的第二输入端，以及
处理器，所述处理器适于基于拉格朗日乘数导出用于输出到所述第一导纳控制器和致动器组件的第一输出力信号，所述拉格朗日乘数取决于所述第一输入力信号和所述第二输入力信号的比较以及所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件中的至少一者的至少一个特性。
2.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，所述拉格朗日乘数取决于所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件中至少一者的完整约束。
3.根据权利要求1所述的耦合装置，其中，所述至少一个特性是所述第一质量和所述第二质量中的至少一个的质量。
4.根据权利要求2所述的耦合装置，其中，所述至少一个特性是所述第一质量和所述第二质量中的至少一个的质量。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的耦合装置，其中，所述处理器适于导出用于输出到所述第二导纳控制器和致动器组件(12b)的第二输出力信号。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的耦合装置，其中，所述处理器在第一输入力f1和第二输入力f2均乘以对于另一组件的集中质量当量之后确定所述第一输入力和所述第二输入力的力差。
7.根据权利要求6所述的耦合装置，其中，所述力差根据方程delta＝((f1m2)-(f2m1))/(m1+m2)在所述第一输入力f1乘以所述第二质量m2除以所述第一质量和所述第二质量之和(m1+m2)与所述第二输入力f2乘以所述第一质量m1除以所述第一质量和所述第二质量之和(m1+m2)之间确定。
8.根据权利要求1-4和7中的任一项所述的耦合装置，适于在所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件(12a、12b)包括驱动相应的第一质量和第二质量的不同的齿轮传动比时操作，由此所述处理器根据所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件的齿轮传动比的差导出来自所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件的输入力的差。
9.根据权利要求8所述的耦合装置，其中，所述输入力的差基于依赖于所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件(12a，12b)的齿轮传动比g1和g2的平方的计算来确定。
10.根据权利要求9所述的耦合装置，其中，所述输入力的差给出为delta＝((f1g1m2)-(f2g2m1))/(g12m2+g22m1))。
11.根据权利要求8所述的耦合装置，其中，从所述耦合装置到所述第一导纳控制器和致动器组件(12a)的所述第一输出力通过所述第一导纳控制器和致动器组件的齿轮传动比进一步修改，并且从所述耦合装置到所述第二导纳控制器和致动器组件(12b)的所述第二输出力通过所述第二导纳控制器和致动器组件的齿轮传动比进一步修改。
12.根据权利要求1-4、7和9-11中的任一项所述的耦合装置，其中，所述输入端口还适于接收来自所述第一导纳控制器和致动器组件的第三信号和来自所述第二导纳控制器和致动器组件的第四信号，所述第三信号和所述第四信号代表所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件的变量，由此所述耦合装置分析所述第三信号和所述第四信号，以基于依赖于所述第三信号和所述第四信号的拉格朗日乘数而导出第一输出力信号和第二输出力信号，以用于输出到所述第一导纳控制器和致动器组件和所述第二导纳控制器和致动器组件。
13.根据权利要求12所述的耦合装置，其中，所述变量是定位、速度和加速度中的至少一个。
14.根据权利要求12所述的耦合装置，其中，所述变量是基于输入力的导出变量。
15.根据权利要求14所述的耦合装置，其中，所述变量是由牛顿力学确定的导出变量。
16.根据权利要求13所述的耦合装置，其中，所述变量是相应组件的测量变量。
17.根据权利要求12所述的耦合装置，其中，所述处理器实现定位输入变量的比较和虚拟弹簧的使用以实现所述第一质量和所述第二质量的实际定位保持彼此一致。
18.根据权利要求12所述的耦合装置，其中，所述处理器实现速度输入变量的比较和虚拟阻尼效应的使用以实现所述第一质量和所述第二质量的定位保持彼此一致的效果。
19.根据权利要求1-4、7、9-11和13-18中的任一项所述的耦合装置，其中，所述处理器实现最大力设置，从而实现至少一个导纳控制器与另一个导纳控制器“脱离”。
20.根据权利要求1-4、7、9-11和13-18中的任一项所述的耦合装置，其中，在多个配置中，所述输入端口被配置为接收来自2个或更多个控制器组件的输入，并且向每一个提供输出力反馈，所述多个配置包括点对点配置、点对多点配置、主从配置、主对多从配置和多对多配置中的至少一个。
21.根据权利要求5所述的耦合装置，其中，所述第一输出力信号和所述第二输出力信号相同。
22.根据权利要求1-4、7、9-11、13-18和21中的任一项所述的耦合装置(16，116，216，316)，被配置为实现三个或更多个导纳控制器和致动器组件的最优控制，每个组件具有被配置为驱动连接到具有质量的主体的致动器的导纳控制器(12a，12b)，其中，所述耦合装置(16，116，216，316)包括：
输入端口，所述输入端口具有用于从所述导纳控制器和致动器组件(12a，12b)接收输入力信号的输入端，以及
处理器，所述处理器适于基于特定导纳控制器和致动器组件的各个特性以及基于所述输入力信号的比较，导出用于输出到所述导纳控制器和致动器组件中的每一个的输出力信号。
23.一种包括根据权利要求1至22中的任一项所述的耦合装置的致动器的分布式系统。
24.根据权利要求23所述的分布式系统，包括耦合在一起的第一导纳控制器和致动器组件和第二导纳控制器和致动器组件。
25.一种包括根据权利要求1至22中的任一项所述的耦合装置的导纳控制器和致动器组件。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028409A (en) * 1997-12-17 2000-02-22 Fokker Control Systems B.V. Control system for telemanipulation
CN105729305A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 吉林大学 力位耦合微动精密抛光装置及在线力检测与控制方法
CN105929789A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 西门子公司 优化运动轮廓的方法，计算机程序，控制装置和技术系统
CN106475999A (zh) * 2016-12-23 2017-03-08 东南大学 刚性条件下基于阻抗模型的双臂协调的加速度控制方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8006091A (nl) 1980-11-07 1982-06-01 Fokker Bv Vluchtnabootser.
FR2512570A1 (fr) 1981-09-09 1983-03-11 Commissariat Energie Atomique Systeme d'asservissement de position a retour d'effort avec retard de transmission et son application a un telemanipulateur
US5072361A (en) 1990-02-01 1991-12-10 Sarcos Group Force-reflective teleoperation control system
US8010180B2 (en) * 2002-03-06 2011-08-30 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system and method
US6898484B2 (en) 2002-05-01 2005-05-24 Dorothy Lemelson Robotic manufacturing and assembly with relative radio positioning using radio based location determination
EP1562290B1 (en) * 2004-02-04 2007-04-11 STMicroelectronics S.A. A biquad notch filter
US7688016B2 (en) * 2005-09-28 2010-03-30 Canadian Space Agency Robust impedance-matching of manipulators interacting with unknown environments
JP2008178945A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Ihi Corp パラレルリンク式搬送装置の制御装置及び制御方法
US8525460B2 (en) * 2010-02-02 2013-09-03 GM Global Technology Operations LLC Architecture for robust force and impedance control of series elastic actuators
US8716973B1 (en) * 2011-02-28 2014-05-06 Moog Inc. Haptic user interface
US9226796B2 (en) * 2012-08-03 2016-01-05 Stryker Corporation Method for detecting a disturbance as an energy applicator of a surgical instrument traverses a cutting path
CN104718054B (zh) 2012-08-15 2017-03-01 直观外科手术操作公司 操纵机械体的活动的假想自由度(dof)
JP6547164B2 (ja) 2014-04-30 2019-07-24 株式会社人機一体 マスタスレーブシステム
KR20150129225A (ko) 2014-05-09 2015-11-19 현대자동차주식회사 착용로봇의 동작의도 감지방법 및 감지시스템
US10311180B2 (en) 2014-07-15 2019-06-04 Dassault Systemes Simulia Corp. System and method of recovering Lagrange multipliers in modal dynamic analysis
DE102015102642B4 (de) * 2015-02-24 2017-07-27 Kastanienbaum GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Roboter-Manipulators
CN104808512B (zh) 2015-03-03 2017-05-31 北京空间飞行器总体设计部 一种航天器多级驱动刚柔耦合响应的获取方法
US20170119347A1 (en) * 2015-06-19 2017-05-04 Neural Analytics, Inc. Robotic systems for control of an ultrasonic probe
US20180158152A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-07 Carnegie Mellon University Methods and Software for Calculating Optimal Power Flow in an Electrical Power Grid and Utilizations of Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028409A (en) * 1997-12-17 2000-02-22 Fokker Control Systems B.V. Control system for telemanipulation
CN105929789A (zh) * 2015-02-26 2016-09-07 西门子公司 优化运动轮廓的方法，计算机程序，控制装置和技术系统
CN105729305A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 吉林大学 力位耦合微动精密抛光装置及在线力检测与控制方法
CN106475999A (zh) * 2016-12-23 2017-03-08 东南大学 刚性条件下基于阻抗模型的双臂协调的加速度控制方法

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