机器人零力拖动技术路线

目录

• • 技术路线
  • • 外力信息来源
    • 外力估计原理
    • 工作空间类型
    • 拖动原理
    • 附加功能
    • 示例
    • • 关节空间拖动
      • 笛卡尔位置空间拖动
      • • 虚拟围栏
        • 奇异规避

技术路线

外力信息来源

• 电流
• 关节力矩传感器
• 多维力/力矩传感器
  • 末端安装
  • 基座安装
• SEA
• 双编码器

外力估计原理

• 动力学模型求解
• 广义动量原理
• 卡尔曼滤波

工作空间类型

• 关节空间
• 笛卡尔空间
  • 位置空间
  • 姿态空间
  • 位姿空间

拖动原理

• 关节力矩补偿
  1. 实现简单

• 基于狭义阻抗
  1. 与刚度高的环境接触不容易出现抖动，例如，用手紧握机器人末端工具也不会出现失稳的情况
  2. 实现笛卡尔空间拖动功能时，不会由于奇异导致失稳
  3. 机器人需工作在力矩模式下，而大多工业机器人和协作机器人只提供位置/速度控制接口

• 基于狭义导纳
  1. 机器人需工作在位置控制模式，大部分工业机器人和协作机器人均能提供位置/速度控制接口
  2. 与高刚度环境接触时容易出现抖动
  3. 实现笛卡尔空间拖动功能时，接近奇异会导致超速、失稳现象，需结合奇异规避算法，算法复杂度增加

附加功能

• 虚拟围栏
  利用势场法实现
• 奇异规避
  利用阻尼倒数法、势场法实现
• 关节角度限位
• 关节速度限幅

示例

关节空间拖动

技术路线：关节力矩传感器-广义动量原理-卡尔曼滤波-关节空间-狭义导纳

技术路线：电流-动力学模型求解-关节空间-关节力矩补偿

笛卡尔位置空间拖动

技术路线：关节力矩传感器-广义动量原理-卡尔曼滤波-笛卡尔位置空间-狭义导纳

虚拟围栏

技术路线：关节力矩传感器-广义动量原理-卡尔曼滤波-笛卡尔位置空间-狭义导纳-虚拟围栏

奇异规避

技术路线：末端力传感器-负载重力补偿-笛卡尔位置空间-狭义导纳-奇异规避

总结

以上是生活随笔为你收集整理的机器人零力拖动技术路线的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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