Повышение качества процессов дистанционного управления микроробототехническими системами на основе визуально-силового канала обратной связи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.05, кандидат технических наук Гапонов, Игорь Юрьевич

• Гапонов, Игорь Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гапонов, Игорь Юрьевич

Введение

1 Дистанционно управляемые микроробототехнические системы

1.1 История развития ДУ МРТС микроманипулирования.

1.2 Дистанционно управляемые микроробототехнические системы для операций с живыми клетками.

2 Система управления и анализ устойчивости

2.1 Обшая структура ДУ РТС.

2.2 Математическая модель системы

2.3 Анализ устойчивости.

2.3.1 Критерий устойчивости Гурвица

2.3.2 Критерий устойчивости Лльюэллина.

2.3.3 Влияние оператора и окружающей среды на устойчивость системы управления.

2.4 Численное моделирование системы.

3 Генерация силовой обратной связи на основе изображения 62 3.1 Сравнение силовых датчиков и алгоритмов генерации силы на основе изображения.

3.2 Визуальная генерация силы.

3.2.1 Определение рабочего органа и объекта окружающей среды.

3.2.2 Предлагаемый алгоритм обработки изображения.

3.3 Выбор силовой модели.

4 Экспериментальное исследование

4.1 Экспериментальная установка и оборудование.

4.1.1 Ведомый манипулятор

4.1.1.1 Мотивация разработки ведомого манипулятора

4.1.1.2 Кинематика разработанного манипулятора

4.1.1.3 Практическая реализация манипулятора

4.1.1.4 Экспериментальная проверка точности манипулятора

4.1.2 Устройства получения изображения и управляющая электроника

4.1.3 Задающее устройство и рабочие зоны манипуляторов

4.1.4 Структура разработанной ДУ МРТС.

4.2 Анализ упругой модели.

4.2.1 Экспериментальное окружение.

4.2.2 Эксперименты с фиксированной желаемой позицией

4.2.3 Результаты экспериментов с фиксированной желаемой позицией

4.2.4 Эксперименты с переменной желаемой позицией

4.2.5 Результаты экспериментов с переменной желаемой позицией

4.3 Анализ инерциально-вязкой модели.

4.3.1 Экспериментальное окружение.

4.3.2 Результаты экспериментов с инерциально-вязкой моделью

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества процессов дистанционного управления микроробототехническими системами на основе визуально-силового канала обратной связи»

Актуальность работы. Дистанционное управление робототехническими системами на настоящий день является одним из самых активно развивающихся направлений робототехники. Это обусловлено, в частности, увеличением количества проводимых работ, в которых присутствие человека нежелательно или невозможно (работы в космическом пространстве, глубоководные исследования, работы в отрасли ядерной энергетики, работа с взрывоопасными веществами и предметами и др.), а также ростом числа задач микро- и наноманипулирования, для выполнения которых человеку необходимы вспомогательные технические средства (сборка микроэлектроники, микро- и ма-лоинвазивная хирургия, микроманипулирование молекулами в химической промышленности и сфере биотехнологий и др.).

Активная работа по созданию первых дистанционно управляемых манипуляторов началась в СССР и США в 50-е годы двадцатого века с разработкой копирующих манипуляторов для работы с радиоактивными веществами [1, 2, 60]. В дальнейшем подобные копирующие системы, в которых задающее и ведомое устройства были связаны механически с помощью тросов и ременных передач, были вытеснены робототехническими системами с электроприводами и развитыми системами компьютерного управления.

В данной работе представлено исследование дистанционно управляемых робототехнических систем, предназначенных для выполнения операций прецизионного манипулирования микрообъектами, что является актуальной задачей во многих медицинских, технологических и промышленных операциях, таких, как малоинвазивная и микрохирургия, сборка микроэлектроники, внутриплазматическая и внутриядерная инъекция ДНК в живые клетки в сфере биотехнологий, стыковка молекул в химической промышленности и других. Данные задачи предъявляют исключительно высокие требования к точности позиционирования микро-объектов, вызванные как малыми размерами самих объектов манипулирования, так и их чувствительностью к внешним воздействиям. Рядом исследователей было экспериментально показано, что введение в дистанционно управляемую систему канала силовой обратной связи, в дополнение к существующему визуальному каналу, позволяет существенно повысить показатели качества манипулирования, а именно: снизить перерегулирование, увеличить точность позиционирования, уменьшить временные затраты и утомляемость человека-оператора.

Целью работы является повышение качества манипулирования (уменьшение перерегулирования, сокращение времени выполнения контактных операций, снижение ошибки при позиционировании объекта) микроскопическими объектами с помощью специализированных дистанционно управляемых робототехнических систем, что достигается при помощи создания канала силовой обратной связи на основе изображения области манипулирования.

Для достижения поставленной в работе цели решались следующие задачи:

1. Анализ специфики операций микроманипулирования и формирование требований к дистанционно управляемой микроробототехнической системе.

2. Построение математической модели и выполнение компьютерного моделирования системы управления, а также анализ ее устойчивости.

3. Разработка метода оценки силы взаимодействия рабочего органа с объектом манипулирования на основе изображения.

4. Разработка и экспериментальное исследование исполнительного устройства, наиболее подходящего для выбранных операций микроманипулирования.

5. Экспериментальное исследование разработанной дистанционно управляемой микроробототехнической системы.

Следующие методы исследования использовались для достижения поставленной цели: компьютерное моделирование дистанционно управляемой робо-тотехнической системы, исследование устойчивости системы методами Гур-вица и Лльюэллина, анализ и обработка полученных экспериментальных результатов.

Научная новизна исследования заключается:

• в структуре ДУ МРТС, включающей в себя канал силовой обратной связи, создаваемой на основе изображения области манипулирования;

• в алгоритме генерации силовой обратной связи на основе визуальной информации о поведении объекта манипулирования при контакте с рабочим органом манипулятора;

• в математической модели системы дистанционного управления прецизионным манипулятором с разработанным алгоритмом оценки силы;

• в определении влияния визуально-силового канала обратной связи на качество процессов управления дистанционно управляемыми микроробото-техническими системами путем проведения экспериментальных исследований и компьютерного моделирования.

Практическая значимость исследования состоит в следующем:

• применение предложенного алгоритма генерации силовой обратной связи на основе изображения позволяет повысить показатели качества микроскопического манипулирования (уменьшить перерегулирование, увеличить точность, снизить время, необходимое для выполнения поставленных задач);

• определены требования к разработке дистанционно управляемых робото-технических систем, соответствующие специфике операций микроманипулирования;

• разработана математическая модель системы в среде МАТЬАВ, являющаяся эффективным средством компьютерного моделирования для исследования динамических характеристик и устойчивости системы управления;

• разработан экспериментальный стенд для выполнения операций прецизионного манипулирования, включающий в себя исполнительное устройство с оригинальной параллельной архитектурой.

Структура диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. В главе I приводится обзор истории развития дистанционно управляемых микроробото

Заключение диссертации по теме «Роботы, мехатроника и робототехнические системы», Гапонов, Игорь Юрьевич

Результаты работы данного метода оценки точности представлены на рис. 4.34.

4.3.2 Результаты экспериментов с инерциально-вязкой моделью

Экспериментальные графики вычисляемой двухкоординатной силы показаны на рис. для следующих параметров: т = 0.1 кг и Ь — 1 Нс/м. Скорость и ускорение объекта определялись предложенным алгоритмом обработки изображения. Как видно из приведенных зависимостей, микрообъект двигался в противоположных направлениях на отрезках времени с 61-й но 65-ю и с 68-й по 70-ю секунду, а начиная с 72-й секунды, объект перемещался в основном вдоль вертикальной оси.

Согласно экспериментальным данным, точность позиционирования с силовой обратной связью для описанных выше параметров инерциально-вязкой модели силы возросла на 21,8 % по сравнению с аналогичными результатами, показанными операторами при манипулировании без силовой обратной связи (рис. 4.36).

550

Desired and Experimental Coordinates of Microobject a. 400

350

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Time, sec Positioning Error vs. Time

50 55 Time, sec a)

550

500 g 450

Q.

Desired and Experimental Coordinates of Microobject

400

-Experimental

--Desired i\ P J

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Time, sec Positioning Error \s. Time

А)

Рис. 4.30: Временные характеристики экспериментального (сплошная линия) и желаемого (пунктирная линия) положения, а также ошибки позиционирования для случаев с различной жесткостью микрообъекта: а) Ь5Н/м; б) к = 0 Н/м.

500

450

Desired and Experimental Coordinates of Microobject g 400 0.

350

-Experimental

Desired А Л Г ^ / \ А А" \ \ / V и \ \ / \J \ V/ / V \У 1

65 70 75 80 85

Time, sec Positioning Error \s. Time

90

95

100

80 85

Пте, вес

100

A)

550

I 500 'a. с* о и 450

О.

Desired and Experimental Coordinates of Microobject

400 f il U \J

50 55 60 65 70 75

Time, sec Positioning Error vs. Time

80 85

90

20

10 I

0 -10

-20 ■

RMS Error: 4.5232 A

I^A/'Hjfj ',-w yv

50 55

60 65 70 75 Time, sec

85 90

6)

Рис. 4.31: Временные характеристики экспериментального (сплошная линия) и желаемого (пунктирная линия) положения, а также ошибка позиционирования для случаев с различной жесткостью микрообъекта (ассистирующий режим): а) к — —5 Н/м; б) к = —10 Н/м.

Временные зависимости экспериментально сгенерированных сил

0.15

0.1

0.05 х 0 я

О -0.05 -0.1 -0.15 -0.2

60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

Время, сек

Рис. 4.35: Сгенерированная сила вдоль горизонтальной и вертикальной осей в ходе выполнения манипулирования объектом с инерциально-вязкой силовой моделью.

100 90 80 а? 70 со

I 60 50

I 40 С

3 зо 20 10 0

Рис. 4.36: Экспериментальные результаты точности совпадения желаемого и действительного положений микро-объекта при манипулировании с силовой ОС, созданной согласно инерциально-вязкой модели, и при ее отсутствии.

Влияние наличия силовой ОС на ошибку позиционирования

1 2 3 4 5

Человек-оператор ных функций ее структурных блоков. Проведен анализ устойчивости и компьютерное моделирование данной математической модели.

3. Разработан метод визуальной оценки силы взаимодействия рабочего органа робота с объектом окружающей среды. Данный метод был экспериментально проверен в ходе выполнения тестовых задач определения контура объекта и рабочего органа манипулятора. Предложенный алгоритм генерации силы оптимизирован для наибольшего быстродействия и потому не оказывает существенного негативного влияния на устойчивость системы.

4. Предложен способ автоматического выбора силовой модели на основе поведения объекта манипулирования при контакте с рабочим органом. Описана специфика типовых взаимодействий инструмента с микрообъектом.

5. Разработан манипулятор, оптимизированный для выполнения операций перемещения, зондирования и прокалывания поверхности микрообъектов. Данное устройство было изготовлено в соответствии с разработанными чертежами и было протестировано в серии экспериментов по прецизионному позиционированию. Точность позиционирования, продемонстрированная устройством, соответствовала требованиям, установленным техническим заданием.

6. Проведен ряд экспериментов по оценке упругой и инерциально-вязкой силовых моделей взаимодействия рабочего органа с объектом манипулирования. Во время выполнения экспериментов операторы ДУ МРТС проводили требуемые операции при отсутствии и наличии силовой обратной связи, создаваемой при помощи предложенного алгоритма визуальной генерации силы. Было проведено сравнение экспериментальных результатов и выявлено, что создание визуально-силового канала обратной связи позволило существенно повысить показатели качества микроманипулирования для обоих видов силовой модели.

7. В ходе экспериментального исследования было показана возможность работы на разработанной ДУ МРТС в ассистирующем режиме работы, при котором система управления помогает человеку-оператору обучаться выполнению незнакомой задачи манипулирования или более точно выполнять сложные операции быстрого позиционирования микрообъектов. Ассистирующий режим работы также использовал разработанный алгоритм обработки изображения для создания вспомогательной силы с последующей ее передачей человеку-оператору через рукоятку задающего устройства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гапонов, Игорь Юрьевич, 2011 год

1. Алферов Г. В., Кулаков Ф. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. Информационные системы виртуальной реальности в мехатро-нике и робототехнике: учеб. пособие. - СПб.: СОЛО, 2006. - 146 с.

2. Кулешов В. С., Лакота Н. А. Дистанционно управляемые роботы и манипуляторы. М.: Машиностроение, 1986.

3. Гапонов И. Ю., Подураев Ю. В., Чхо Х.-Ч. Генерация силы на основе изображения в дистанционно-управляемых микро-робототехнических системах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. - №8. - С. 34 - 40.

4. Гапонов И. Ю., Подураев Ю. В. Разработка манипулятора с параллельной архитектурой для прецизионной микроробото-технической системы // Вестник МГТУ "СТАНКИН". 2011. -№4, т. 2. - С. 32-39.

5. Adams R. J., Hannaford В., "Stable Haptic Interaction with Virtual Environments", IEEE Trans, on Robotics and Automation, vol. 15, No. 3, 1999. pp. 465-474.

6. Ammi M., Ferreira A., "Realistic Visual and Haptic Rendering for Biological-Cell Injection", in Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 918-923, 2005.

7. Ando N., Ohta M., Hashimoto H., "Micro Teleoperation with Parallel Manipulator", in Proc. 2000 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000), vol. 1, pp. 677-682.

8. Ando N., M. Ohta M., Hashimoto H., "Micro Teleoperation with Haptic Interface", 26th Annual Conf. of the IEEE Industrial Electronics Society, 2000 (IECON 2000), vol. 1, pp. 13-18.

9. Ando N., Korondi P., Hashimoto H., "Networked Telemicromanipulation Systems "Haptic Loupe", IEEE Trans, on Industrial Electronics, vol. 51, Issue 6, pp. 1259-1271.

10. T. Arai, R. Larsonneur, and Y.M. Jaya, "Calibration and Basic Motion of a Micro Hand Module", in Proc. Int. Conf. Industrial Electronics, Control, and Instrumentation IECON'93, Vol. 3, pp. 1660-1665, 1993.

11. F. Arai, M. Ogawa, T. Fukuda, "Indirect Manipulation and Bilateral Control of the Microbe by the Laser Manipulated

12. Microtools", in Proc. 2000 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000), vol. 1, pp. 665-670.

13. M. Boukhnifer and A. Ferreira, "//2 Optimal Controller Design for Micro-Teleoperation with Delay", in Proc. 2004 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2004), vol. 1, pp. 224-229.

14. G. Campion, Qi Wang, V. Hayward, "The Pantograph Mk-II: a haptic instrument", in Proc. 2005 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2005), pp. 193-198.

15. A. Codourey, M. Rodriguez, I. Pappas, "A Task-oriented Teleoperation System for Assembly in the Microworld", in Proc. 8th Int. Conf. on Advanced Robotics 1997 (ICAR '97), pp. 235240.

16. R.S. Fearing, "Survey of Sticking Effects for Micro Parts Handling", in Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, 'Human Robot Interaction and Cooperative Robots', Vol. 2, pp. 212-217, 1995.

17. I. Gaponov, H. C. Cho, J. W. Kim, K. Totorkulov, S. J. Choi, "Telerobot System for Carrying FPD", KFIS '2007, Vol.17, No.l, pp.135-138.

18. I. Gaponov, H.C. Cho, J.W. Kim, K. Totorkulov, S.J. Choi, J.H. Ryu, and T.H. Cho, "Intelligent Filtering in Telerobotic System",

19. EE Int. Conf. on Intelligent Computing (ICIC 2007), Vol. 2, Part 6, pp. 313-321, 2007.

20. I. Gaponov, J.H. Ryu, S.J. Choi, H.C. Cho, Yu. Poduraev, "Telerobotic system for cell manipulation", IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM 2008), Vol. 1, Page(s): 165 169, 2008.

21. I. Gaponov, H.C. Cho, S.J Choi, "Design of Intelligent Filter for Telerobotic System", Int. Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, Vol. 8, No. 2, pp. 100-104, 2008.

22. I. Gaponov, H.-C. Cho, J.-H. Ryu, S.-J. Choi, "Telerobotic System for Cell Injection Applications", Int. Conf. VIBRATION-2008, Kursk, Russia, Vol. 1, No. 1, pp. 738-743.

23. I. Gaponov, H.-C. Cho, "Intelligent Control System for Biorobotic Micromanipulator", in Proc. KIIS Fall Conference, Vol. 19, No. 2, Page(s): 253-256.

24. M. Goldfarb, "Dimensional Analysis and Selective Distortion in Scaled Bilateral Telemanipulation", in Proc. 1998 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 2, pp. 1609-1614.

25. B. Hannaford, "A design framework for teleoperators with kinesthetic feedback," IEEE Tran. on Robotics and Automation, Vol. 5, no. 4, pp. 426-434, 1989.

26. K. Hashtrudi-Zaad, S.E. Salcudean, "On the use of local force feedback for transparent teleoperation", IEEE Proc. Int. Conf. Robotics and Automation, Vol. 3, pp. 1863-1869, 1999.

27. N. Hogan, "Controlling impedance at the man/machine interface," in Proc. IEEE Int. Conf. Robot. Automat., Scottsdale, AZ, 1989, pp. 1626-1631.

28. H. Huang, S. Dong, J.K. Mills, S.H. Cheng, "Automatic suspended cell injection under vision and force control biomanipulation", 2007 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics, pp. 71-76.

29. H. Huang, D. Sun, J.K. Mills, and W.J. Li, "A Visual Impedance Force Control of A Robotic Cell Injection System", IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetrics, pp. 233-238, 2006.

30. H. Huang, D. Sun, J. K. Mills, and W.J. Li, "Visual-based Impedance Force Control of Three-dimensional Cell Injection System", in 2007 Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Roma, Italy, pp. 4196- 4201.

31. H.B. Huang, Dong Sun, J.K. Mills, Shuk Han Cheng, "Robotic Cell Injection System With Position and Force Control: Toward

32. Automatic Batch Biomanipulation", IEEE Trans, on Robotics, Vol. 25, Issue 3, pp. 727-737, 2009.

33. I.W. Hunter, S. Lafontaine, P.M.F. Nielsen, P.J. Hunter and J.M. Hollerbach. Manipulation and Dynamic Mechanical Testing of Microscopic Objects Using a Tele-Micro-Robot System // IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 3, pp. 1553-1558, 1989.

34. K. Inoue, T. Arai, T. Tanikawa and K. Ohba, "Dexterous Micromanipulation Supporting Cell and Tissue Engineering", 2005 IEEE Int. Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science, pp. 197-202.

35. K. Kaneko, H. Tokashiki, K. Tanie and K. Komoriya, "A Development of Experimental System for Macro-Micro Teleoperation", in Proc. 4th IEEE International Workshop on Robot and Human Communication 1995 (RO-MAN'95), pp. 3035.

36. K. Kaneko, H. Tokashiki, K. Tanie and K. Komoriya, "Macro-Micro Bilateral Teleoperation based on Operational Force Feedforward Operational Force Feedforward Bilateral Teleoperation and its

37. Dexterity", in Proc. 1998 IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems (IROS '98), vol. 3, pp. 1761-1769.

38. A. Kettler, H. Nasse, W. Geis, V. Wilke, W. Ansorge, "Method for performing work on cells of a cell culture and apparatus therefor", U.S.Patent 4 907 158, Mar. 6, 1990.

39. H. Kobayashi, H. Nakamura, J. Tatsuno, and S. Iijima, "MicroMacro Tele-Manipulation System", in Proc. IEEE International Workshop on Robot and Human Communication, pp. 165-170, 1993.

40. J.Y. Lew, "Contact Control of Flexible Micro/Macro-Manipulators", in Proc. 1997 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, vol. 4, pp. 2850-2855, 1997.

41. P. Kallio and J. Kuncova, "Manipulation of Living Biological Cells: Challenges in Automation," presented at Workshop on Microrobotics for Biomanipulation at 2003 Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, Las Vegas, USA.

42. S. Khan, A.O. Nergiz, M. Elitas, V. Patoglu, A. Sabanovic, "A Hybrid Force-Position Controller based Man-Machine Interface for Manipulation of Micro Objects", Int. Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS '07), pp. 62-67, 2007.

43. D.-N. Kim, K. Kim, K.-Y. Kim, and S.-M. Cha, "Dexterous Teleoperation for Micro Parts Handling Based on HapticNisual1.terface", in Proc. 2001 International Symposium on Micromechatronics and Human Science (MHS 2001), pp. 211-217.

44. J. Kim, F. Janabi-Sharifi and J. Kim, "A Physically-Based Haptic Rendering for Telemanipulation with Visual Information: Macro and Micro Applications", IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems 2008 (IROS 2008), pp. 3489-3494.

45. A. Menciassi, A. Eisinberg, I. Izzo, and P. Dario, "From "Macro" to "Micro" Manipulation: Models and Experiments", IEEE/ASME Trans, on Mechatronics, Vol. 9, Issue 2, pp. 311 320, 2004.

46. M. Mitsuishi, K. Kobayashi and B. Kramer, "Information Transformation-based Tele-Micro-Handling/Machining System", in Proc. IEEE Workshop on Micro Electro Mechanical Systems 1994 (MEMS '94), pp. 303-308.

47. E.A.Y. Murakami, K. Shibata, X.-Z. Zheng, and K. Ito, "Human Control Characteristics in Bilateral Micro-Teleoperation System", 26th Annual Conf. of the IEEE Industrial Electronics Society, 2000 (IECON 2000), vol. 1, pp. 602-607.

48. E.A.Y. Murakami, T. Yamada, T. Kondo, and K. Ito, "Performance Evaluation of Bilateral Micro-Teleoperation Systems based on Man-Machine Dynamic Characteristics", in Proc. 41st SICE Annual Conference (SICE 2002), vol. 5, pp. 2706-2711.

49. K. Park, W.K. Chung and Y.Youm, "Obtaining passivity of microteleoperation handling a small inertia object", in Proc. 2002 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA '02), vol. 3, pp. 3266-3271.

50. A. Pillarisetti, W. Anjum, J. P. Desai, G. Friedman, and

51. A.D.Brooks, "Force Feedback Interface for Cell Injection", in 2005

52. Proc. IEEE First Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems.

53. A. Pillarisetti, M. Pekarev, A.D. Brooks, and J.P. Desai, "Evaluating the effect of force feedback in cell injection," IEEE Trans. Automation Science and Engineering, Vol. 4 (3), pp. 322331, 2007.

54. S.E. Salcudean, J. Yan, "Towards a Force-reflecting Motion-Scaling System for Microsurgery", in Proc. 1994 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 3, pp. 2296-2301, 1994.

55. A. Sano, H. Fujimoto and T. Takai, "Human-Centered Scaling in Micro-Teleoperation", in Proc. 2001 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA), vol. 1, pp. 380-385, 2001.

56. C. Stiller and J. Konrad, "Estimating motion in image sequences," IEEE Signal Processing Magazine, Vol. 16, Issue 4, pp. 70-91, 1999.

57. Y. Sun and B.J. Nelson, "Microrobotic cell injection", in Proc. of 2001 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 620-625.

58. Y. Sun, K.-T. Wan, K.P. Roberts, J.C. Bischof, and B. J. Nelson, "Mechanical Property Characterization of Mouse Zona Pellucida", IEEE Trans. Nanobioscience, Vol. 2, Issue: 4, pp. 279-286, 2003.

59. T. Sheridan. Telerobotics, automation and human supervisory control. MIT Press, Cambridge, MA, 1992. - 393 c.

60. M. Tanimoto, F. Arai, T. Fukuda, and M. Negoro, "Force Display Method to Improve Safety in Teleoperation System for Intravascular Neurosurgery", in Proc. 1999 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 3, pp. 1728-1733.

61. T. Tanikawa and T. Arai, "Development of a Micro-Manipulation System Having a Two-Fingered Micro-Hand", IEEE Trans, on Robotics and Automation, vol. 15, Issue 1, pp. 152-162, 1999.

62. H. Tokashiki, P. Akella, K. Kaneko, K. Komoriya and K. Tanie, "Macro-Micro Teleoperated Systems with Sensory Integration", in Proc. 1996 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, vol. 2, pp. 1687-1693, 1996.

63. H. I. Son, T. Bhattacharjee, D.Y. Lee, "Control Design Based on Analytical Stability Criteria for Optimized Kinesthetic Perception in Scaled Teleoperation", ICROS-SICE Int. Joint Conf., pp. 3365 3370, 2009.

64. H. I. Son, T. Bhattacharjee, H. Hashimoto, "Enhancement in Operator's Perception of Soft Tissues and Its Experimental Validation for Scaled Teleoperation Systems", IEEE/ASME Trans, on Mechatronics, Issue 99, pp. 1-14, 2010.

65. W.H. Wang, X.Y. Liu, Y. Sun, "Autonomous Zebrafish Embryo Injection Using a Microrobotic System," in 2007 Proc. IEEE Int. Conf. on Automation Science and Engineering, pp. 363-368.

66. W.H. Wang, X.Y. Liu, Y. Sun, "Contact detection in microrobotic manipulation", Int. Journal of Robotics Research, Vol. 26, No. 8, pp. 821-828.

67. W.H. Wang, M.M. Alkaisi, J.G. Chase, X.Q. Chen, C.E. Hann, "Suspended Cell Patterning for Automatic Microrobotic Cell Injection", IEEE/ASME Int. Conf. on Mechatronics and Embedded Systems and Applications, pp. 100-105, 2008.\

68. P.-L. Yen, "Maximization of the Stability Allowable Region of the Impedance Scaling for Telemanipulators", 2004 IEEE Int. Conf. on Networking, Sensing and Control, vol. 2, pp. 1352-1357.

69. Y. Yokokohji, N. Hosotani, and T. Yoshikawa, "Analysis of maneuverability and stability of micro-teleoperation systems", in Proc. Int. Conf. Robotics and Automation, vol. 1, pp. 237-243, 1994.

70. Y. Zhang, K.K. Tan, and S. Huang, "Vision-Servo System for Automated Cell Injection", IEEE Trans, on Indusctrial Electronics, Vol. 56, Issue 1, pp. 231-238, 2009.1. ГЛ