机械臂在未知环境下基于力/位/阻抗的多交互控制

发布时间：2024-03-11 01:57

　　针对人-机械臂交互的不确定性以及环境的未知性,提出了一种基于速度控制的方法来研究人、机械臂和环境三者之间的交互问题.首先通过在机械臂末端安装2个6维力传感器来实现交互力的检测,并在末端工具连接处增加单自由度柔性环节来实现机械臂的柔顺性.其次,基于i Ta SC(instantaneous task specification using constraints)方法对机械臂与工具系统的柔顺度建模,在输出空间中建立起速度/位置与力的关系,实现机械臂与环境之间接触力的控制,通过刚度矩阵实现人对机械臂的拖动控制.另外结合力/位/阻抗混合控制方法实现了在安全区域约束下人拖动机械臂来完成一系列基于位置/力的任务,并与未知环境之间达到一个良好的交互.最后将提出的算法在UR5机械臂上进行轮廓跟踪任务的验证,实验结果表明该方法能达到一个较好的交互控制效果.

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【文章目录】：
1 引言 (Introduction)
2 系统总述 (System overview)
3 交互控制建模 (Modeling of interaction control)
    3.1 i Ta SC控制框架
    3.2 机械臂和环境的交互控制
    3.3 人与机械臂的交互控制
    3.4 逆运动学求解器
4 交互力检测 (Interaction force measurement)
5 力/位/阻抗混合控制 (Hybrid positionimpedance-force control)
    5.1 任务分解
    5.2 基于阻抗控制的运动约束
6 实验 (Experiment)
7 结论 (Conclusion)



本文编号：3925647