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遥操作机器人系统的位置—力控制研究的中期报告
摘要
本文基于遥操作机器人系统，研究了位置-力控制。首先，介绍了遥操作机器人系统的相关背景和研究现状，并从机器人系统中选取了三个重要的子系统进行介绍。其次，对位置-力控制进行了研究，提出了基于力控制的路径跟踪方法和基于位置-力双闭环的轨迹跟踪方法，并对两种方法进行了仿真实验。仿真结果表明，基于位置-力双闭环的方法能够更好地实现机器人系统的跟踪控制，提高了系统的鲁棒性和性能。
第一部分：绪论
1.1研究背景
遥操作机器人系统是一种可以通过遥控器来操纵机器人执行任务的技术。在实际应用中，遥操作机器人系统通常包括操作遥控器、传感器、执行机构、控制器、伺服电机、驱动机构等子系统。本文旨在探究遥操作机器人系统的控制方法，提高机器人系统的精度和稳定性。
1.2研究现状
位置-力控制是机器人控制领域中的一种重要研究方向。现有的位置-力控制方法可以分为基于位置控制的方法和基于力控制的方法两种。基于位置控制的方法主要是对机器人位置进行控制，而在对物体进行操作时，需要加入力控制，这种方法在控制机器人的刚性物体时效果较好；而基于力控制的方法则是通过控制机器人施加的力来实现物体的操作，这种方法在控制机器人柔性物体时效果较好。
第二部分：研究方法
2.1机器人系统介绍
本文选取机器人系统中的操作遥控器、传感器、执行机构三个子系统进行介绍。其中，操作遥控器是用来发送控制指令的设备，传感器是用来感知机器人周围环境和状态的设备，执行机构则是用来执行机器人动作和操作的设备。
2.2位置-力控制研究
本文提出了基于力控制的路径跟踪方法和基于位置-力双闭环的轨迹跟踪方法。力控制方法通过控制机器人施加的力来实现物体的操作，它将位置和力结合起来进行控制，在控制刚性物体方面效果较好。位置-力双闭环方法则是在传统的位置控制基础上，增加了力控制闭环，可以在机器人控制中更好地实现对物体的控制，提高了系统的性能和鲁棒性。
第三部分：实验结果与分析
本文在MATLAB/Simulink中进行了仿真实验，比较了基于力控制和基于位置-力双闭环两种方法的性能差异。仿真结果表明，基于位置-力双闭环的方法能够更好地实现机器人系统的跟踪控制，提高了系统的鲁棒性和性能。
第四部分：结论和展望
本文研究了遥操作机器人系统的位置-力控制，提出了基于力控制的路径跟踪方法和基于位置-力双闭环的轨迹跟踪方法，并进行了仿真实验。实验结果表明，基于位置-力双闭环的方法能够更好地实现机器人系统的跟踪控制，提高了系统的鲁棒性和性能。未来，可以进一步探究机器人系统的控制方法，提高其应用范围和效率。