Pruebas Experimentales de un Filtro de Onda de Bandas de Parada para Mitigar las Reflexiones de Onda en Teleoperación Bilateral
Autores: Ogunrinde, Isaac O.; Adetu, Collins F.; Moore, Carl A.; Roberts, Rodney G.; McQueen, Keimargeo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Pruebas Experimentales de un Filtro de Onda de Bandas de Parada para Mitigar las Reflexiones de Onda en Teleoperación Bilateral
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Teleoperación bilateral
Algoritmo de variable de onda
Reflexión de onda
Desajuste de impedancia
Filtro de onda de banda detenida
Rendimiento de teleoperación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Un sistema de teleoperación bilateral puede volverse inestable en presencia de un retraso temporal modesto. Sin embargo, el algoritmo de variable de onda proporciona una operación estable para cualquier retraso temporal fijo utilizando argumentos de pasividad. Desafortunadamente, el método de variable de onda produce reflexiones de onda que pueden degradar el rendimiento de la teleoperación cuando existe una impedancia desajustada entre el robot maestro y el robot esclavo. En este trabajo, desarrollamos un nuevo filtro de onda de banda eliminada y verificamos experimentalmente que la técnica puede mitigar los efectos de las reflexiones de onda en sistemas teleoperados bilateralmente. Aplicamos el filtro de onda de banda eliminada en el dominio de la onda y filtramos la señal de onda a lo largo del canal de comunicación. Colocamos el filtro de onda de banda eliminada en la ruta del robot maestro al robot esclavo para aliviar los componentes de frecuencia más baja de la señal reflejada. Con los componentes de frecuencia más baja reducidos, se mitigaron las reflexiones de onda que degradan el rendimiento de la teleoperación y obtuvimos una mejor respuesta transitoria del sistema. Los resultados de nuestro experimento muestran que el filtro de onda de banda eliminada tuvo un mejor rendimiento en un 67% en comparación con el filtro de onda de conformación, respectivamente.
Descripción
Un sistema de teleoperación bilateral puede volverse inestable en presencia de un retraso temporal modesto. Sin embargo, el algoritmo de variable de onda proporciona una operación estable para cualquier retraso temporal fijo utilizando argumentos de pasividad. Desafortunadamente, el método de variable de onda produce reflexiones de onda que pueden degradar el rendimiento de la teleoperación cuando existe una impedancia desajustada entre el robot maestro y el robot esclavo. En este trabajo, desarrollamos un nuevo filtro de onda de banda eliminada y verificamos experimentalmente que la técnica puede mitigar los efectos de las reflexiones de onda en sistemas teleoperados bilateralmente. Aplicamos el filtro de onda de banda eliminada en el dominio de la onda y filtramos la señal de onda a lo largo del canal de comunicación. Colocamos el filtro de onda de banda eliminada en la ruta del robot maestro al robot esclavo para aliviar los componentes de frecuencia más baja de la señal reflejada. Con los componentes de frecuencia más baja reducidos, se mitigaron las reflexiones de onda que degradan el rendimiento de la teleoperación y obtuvimos una mejor respuesta transitoria del sistema. Los resultados de nuestro experimento muestran que el filtro de onda de banda eliminada tuvo un mejor rendimiento en un 67% en comparación con el filtro de onda de conformación, respectivamente.