[00810018]力触觉临场感遥操作机器人的理论及应用

工作在人机交互方式下的遥操作机器人技术是机器人研究领域的前沿和热点，也是最有实用价值的机器人技术，它可以广泛地应用于空间探索、水下作业、远程制造、远程医疗、远程康复、远程科学实验、远程教育的领域。所谓人机交互包括人与机器人的交互以及机器人与环境的交互，前者的意义在于由人去实现机器人在未知环境下难以作到的判断与决策，后者的意义在于由机器人去实现人在危险或远距离环境下难以执行的操作任务。临场感是人机交互遥操作机器人技术的核心与关键。该成果是课题组经过长期的研究所取得的，该成果来源于3项国家863高技术项目、3项国家自然科学基金项目和1项霍英东青年教师基金项目所取得的科研成果：国家863高技术项目“临场感遥操作机器人力触觉交互技术研究”No.2006AA04Z246；国家863高技术项目”远程操作机器人的智能控制技术及手控器研究”No.2001AA423140；国家863高技术项目“空间遥操作机器人虚拟预测环境的建模与控制”No.2002AA742048；国家863高技术项目国家自然科学基金项目“基于非线性触觉感知机制的触觉临场感理论与实验研究”No.60775057；国家自然科学基金项目“虚拟操作与遥操作中的柔顺性触觉再现技术的理论和方法研究”No.60475034；国家自然科学基金项目“混沌抑制噪声应用于机器人力触觉传感技术的理论研究”No.69875004；霍英东青年教师基金项目“基于传感器信息融合的临场感机器人虚拟环境建模研究”No.91055。该成果主要解决了力触觉临场感技术的5项关键技术：力触觉传感技术、大时延情况下的控制技术、虚拟环境建模与预测仿真技术、力觉/触觉再现技术、力触觉人机交互接口设备设计技术，提出了系统性的力触觉临场感遥操作机器人的设计理论和方法。该成果设计了四种不同结构和用途的力触觉临场感机器人系统及其多种接口设备，并成功地将临场感遥操作机器人应用于远程科学实验、远程教育、远程康复医疗、环境污染远程监控、空间探索等领域，取得了重要的经济效益和社会效益。该成果共计发表论文120多篇，获国家发明专利10项，获软件著作权2项等。