Những năm gần đây, kỹ thuật phản hồi thông tin lực tác dụng đã được sử dụng để tăng hiệu quả của các tương tác người - máy. Các ứng dụng bao gồm từ y học đến các trò chơi máy tính và các thiết bị thực tế ảo, phục hồi chức năng,… Trong robot, các nhà nghiên cứu đã đưa ra khái niệm sự hiện diện từ xa “tele-presence” dựa trên các kỹ thuật phản hồi lực. Sự hiện diện từ xa được định nghĩa là sự cung cấp lý tưởng của các cảm nhận thông tin đầy đủ về các cơ cấu tác động từ xa và môi trường công việc, và giao tiếp với người vận hành “human operator” một cách tự nhiên, đầy đủ mà người vận hành có thể cảm nhận một cách thực tế các yếu tố từ xa. Hệ thống như vậy thường được gọi là hệ thống robot chủ - tớ (Master-Slave Robotic). Điều này cho phép người điều khiển thực hiện nhiệm vụ trong môi trường độc hại hoặc ở xa bằng việc điều khiển có nhận biết thông tin hoạt động của slave robot từ một địa điểm xa, an toàn.
Để thực hiện thành công việc này, cần phải có hệ thống phản hồi thông tin tác động lên người vận hành thông qua bộ phản hồi thông tin thực (haptic feedback device), nếu không thao tác đòi hỏi rất nhiều nỗ lực và trở nên chậm chạp, không chính xác. Tay máy slave là cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển, nó di chuyển theo quĩ đạo điều khiển của tay máy master. Tại điểm tác động cuối của tay máy này có lắp cảm biến lực 3 chiều (3D Force sensor) để cung cấp thông tin lực tác động từ môi trường vào tay máy. Tay máy master đồng dạng với tay máy slave, được dùng để điều khiển tay máy slave di chuyển theo đúng quĩ đạo, vận tốc của tay master. Ngoài ra, tại các khớp động của tay máy master được thiết kế và lắp đặt các bộ phản hồi lực dùng lưu chất từ biến MRF với mục đích tạo ra lực (momen) cản tại các khớp của nó tương ứng với với lực trên tay máy slave để người điều khiển có thể cảm nhận được.
Với đề tài nêu trên, nhóm tác giả đã phân tích, thiết kế và tối ưu hóa kết cấu bộ phản hồi lực sử dụng lưu chất từ biến MRF để ứng dụng vào điều khiển phản hồi lực trên hệ thống 2 tay máy master và slave. Dựa vào kết quả của bài toán tối ưu, đã chế tạo và lắp ráp thành công bộ phản hồi lực sử dụng lưu chất từ biến MRF, dạng phanh đĩa có 2 cuộn dây đặt bên hông, cách ly với lưu chất. Loại phanh này có nhiều ưu điểm so với các loại phanh truyền thống trước đây. Đồng thời xây dựng hệ thống thử nghiệm để thí nghiệm, xác định và đánh giá đặc tính làm việc của phanh. Kết quả bước đầu khá thành công, momen cực đại đạt gần 11Nm và có thể điều chỉnh vô cấp momen của phanh thông qua việc điều khiển dòng diện cấp cho phanh. Đã tính toán, thiết kế, chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống tay máy master và slave 3 bậc tự do, trong đó tay master sử dụng 3 phanh MR đã nghiên cứu chế tạo để có thể phản hồi lực từ tay máy slave. Dựa vào yêu cầu đặt ra của hệ thống điều khiển, một tủ điều khiển trung tâm và các thiết bị đo lường, thiết bị điều khiển và thiết bị dẫn động đã được thiết kế và lắp đặt hoàn chỉnh.
Ngoài ra, hai thuật toán điều khiển đã được xây dựng gồm điều khiển sao chép vị trí và điều khiển phản hồi lực. Các chương trình đọc, thu thập dữ liệu và điều khiển hệ thống đã được viết và thử nghiệm trên hệ thống tay máy chế tạo.
Các thông số hoạt động và điều khiển hệ tay máy đạt các yêu cầu đặt ra. Cụ thể, sai số về dịch chuyển góc tương ứng trên các khớp của 2 tay máy luôn nhỏ hơn 0,55 độ (yêu cầu của đề tài là ±1 độ); độ trễ về đáp ứng di chuyển giữa các khớp tương ứng trên 2 tay máy ≈ 0,2s (yêu cầu cho phép 0,4s); sai lệch trung bình về lực phản hồi trên 2 tay máy trong khoảng 0,35 ÷ 0,45N đối với giá trị đo 9N, sai số này ≤ 5% (giới hạn cho phép của đề tài tối đa 5%); độ trễ về đáp ứng phản hồi lực của 2 tay máy xấp xỉ 0,4s (yêu cầu của đề tài tối đa 0,5s).