[0065] 其中，δ为主端1和主端2向从端传递的期望位置信息，选取#进行波变量转换。 计算方式如下：
[0067] J的计算见附图1中，其中含有微分项、加法项和乘法项。之后将以乍为需转换的 变量进行波变量转换。
[0068] 第三步：选择波变量和建立通信模型 [0069] 波变量的选择如下：
[0071] 其中，11"、us、V# V "为主端与从端之间传输的波变量。f "为在主端通过波变量解 算获得的从端传输的力信息。t为从端的环境力反馈信息。为在从端通过波变量解算 获得的主端传输的速度信息。
[0072] 从端的期望位置速度信息，从端的力信息均在波变量中编码进行传输。主端向从 端传输从端的期望速度信息，主端传输的波变量到达从端后，从端进行波变量的解码即可 得到期望速度信息。从端向主端传输从端的环境力反馈信息，在主端进行波变量的解码即 可得到从端的环境力反馈信息。
[0073] 波变量在信道中传输时会遇到的通信时延，由以下通信模型进行表示：
[0075] 其中，T表示主端与从端之间的通信时延。
[0076] 第四步：波变量的具体实现
[0077] 波变量的实现方式见附图2所示，其中展示了波变量的具体计算框图。
[0078] 主端与从端之间有一个通信信道，传输um、us、vjP V m，其中Un^P u s为主端向从端 传输的波变量；vs和v "为从端向主端传输的波变量。b为波阻抗，是正常数或对称正定矩 阵。
[0079] 实施例
[0080] 第一步：建立变优势因子双人遥操作主端与从端的主端、从端动力学模型 [0081] 根据上文中的（1-1) (1-2) (1-3)建立模型。具体的参数选择见下表：
[0083] 建立主端和从端期望的位置和力关系，选择α 1= α 2= 〇. 5
[0084] 第二步：设计待传输的主端变量
[0086] 其中：α 3为时变函数，选取a 3= sin(〇. Olt)。
[0087] 第三步：选择波变量和建立通信模型
[0088] 波变量的选择如下：
[0090] 波变量在信道中传输时会遇到的通信时延，由以下通信模型进行表示：
[0092] 其中，T表示主端与从端之间的通信时延。T选取均值为250ms的随机变量。
[0093] 第四步：波变量的具体实现
[0094] b的值根据具体任务需求进行决定，当与环境发生接触时，选取较大的b以减少运 动的幅度，比如b = 20 ;当尚未发生接触，需要进行快速移动时，选取较小的b，比如b = 5。
[0095] 以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按 照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于变优势因子双人遥操作的波变量求取方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 建立变优势因子双人遥操作的主端、从端动力学模型： 对于主端，动力学模型为：对于从端，动力学模型为：其中，X表示位置;M、B、K分别表示质量、阻尼、倔强系数；Fail表示主端控制器产生的控 制力；Fm表示从端控制器产生的控制力；Fh表示手施加给主端的力；Fe表示从端施加给环 境的力；下标叫表示主端1，下标m 2表示主端2,下标s表示从端； 期望的主端和从端之间力的关系是：巧^表示主端1期望受到的反馈力，表示主端2期望受到的反馈力；a i、和α 2分别 表示双人共享控制中的优势因子； 期望的主端和从端之间位置的关系是：其中，Xsd表示从端的期望位移；α 3表示双人共享控制中的优势因子； 从端控制器产生的控制力是：其中，Zu是控制阻抗，九^表示从端的期望速度，表示从端控制器产生的控制力； 2) 设计待传输的主端变量 在双人遥操作中，需要将主端的速度和力信息传递到从端，而把从端的速度和力信息 传递到主端； 当优势因子α3是时变参数时，需要将主端的α 3融合入主端位置信息中，再向从端传 输；而由于两个主端之间位置靠近，故先在主端进行位置信息融合和变量代换，设计变量 δ ：其中，δ为主端1和主端2向从端传递的期望位置信息，选取^进行波变量转换，此时 S表示向从端传递的期望速度信息，其计算方式如下：将#作为需转换的变量进行波变量转换； 3) 选择波变量和建立通信模型 波变量的选择如下：其中，11"、us、vjP Vni为主端与从端之间传输的波变量；f"为在主端通过波变量解算获 得的从端传输的力信息；t为从端的环境力反馈信息；Λ,为在从端通过波变量解算获得的 主端传输的速度信息； 波变量在信道中传输时会遇到的通信时延，由以下通信模型进行表示：其中，T表示主端与从端之间的通信时延； 4) 波变量的具体实现 通过波变量反解速度与力信息的方式如下：利用微分器将九,:、九,^求出后，通过计算得出#;之后根据得出Uni;将 Uni通过信道传输到达从端，成为Us，再在从端利用（1-11)解算出期望速度信息七 /;从端利 用（1-9)得出Vs，之后将'通过信道传输到达主端，成为Vni，再在主端利用（1-12)解算出 力信息f n; 主端与从端之间有一个通信信道，传输um、us、vjP V m，其中Un^P u s为主端向从端传输 的波变量；\和Vni为从端向主端传输的波变量；b为波阻抗，是正常数或对称正定矩阵。2.根据权利要求1所述的用于变优势因子双人遥操作的波变量求取方法，其特征在 于，所述步骤2)中，从端的期望位置速度信息，从端的力信息均在波变量中编码进行传输； 主端向从端传输从端的期望速度信息，主端传输的波变量到达从端后，从端进行波变量的 解码即可得到期望速度信息；从端向主端传输从端的环境力反馈信息，在主端进行波变量 的解码即可得到从端的环境力反馈信息。
【专利摘要】本发明公开了一种用于变优势因子双人遥操作的波变量求取方法，通过建立变优势因子双人遥操作的主端、从端动力学模型，然后设计待传输的主端变量，再选择波变量和建立通信模型，最终获得波变量；本发明对多个主端的位置信息进行融合，再进行波变量转换，所需传递的波变量信息较少。与传统的将两个主端的位置信息通过各自的通道传输的方法相比，本发明只需要一个通道传输波变量信息。此外，本发明针对遥操作中普遍存在的时延问题，可以很好的保证其无源性。本发明中采用的波变量方法，通过时延在遥操作系统内部中暂时存储能量，从而可以保证遥操作系统无源性，使遥操作系统具有稳定性。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105184073
【申请号】CN201510551772
【发明人】黄攀峰, 戴沛, 刘正雄, 孟中杰
【申请人】西北工业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月1日