机器人系统控制概述
一、 運(yùn)動(dòng)控制
機(jī)械手任務(wù):在工作空間執(zhí)行特定的運(yùn)動(dòng)和接觸力。
運(yùn)動(dòng)控制目的:確定由關(guān)節(jié)執(zhí)行元件所形成的廣義力,保證實(shí)現(xiàn)任務(wù)的同時(shí),滿足給定的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)要求。
兩種控制方案:
1、 關(guān)節(jié)空間控制
2、 操作空間控制
關(guān)節(jié)空間的控制:先通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算出各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng),然后用真實(shí)運(yùn)動(dòng)來跟蹤參考輸入
操作空間的控制:采用真題求法,運(yùn)算更復(fù)雜,而且末端操作器的位姿難以直接測(cè)量得到。
二、 力控制
前提:機(jī)械手與外部環(huán)境有交互力。在交互作用中,環(huán)境會(huì)對(duì)末端執(zhí)行器的路徑產(chǎn)生約束。
背景:在任務(wù)準(zhǔn)確規(guī)劃的前提下,才能通過運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的交互任務(wù)。這需要機(jī)械手(運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué))和環(huán)境(幾何特征、機(jī)械特性)的準(zhǔn)確建模。對(duì)環(huán)境建模十分困難。
在力控制中,如果關(guān)節(jié)沒有柔性,可能破壞機(jī)械臂執(zhí)行元件或與機(jī)械手接觸的環(huán)境。
阻抗控制:建立一個(gè)期望的機(jī)器人位置和接觸力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系。將外界環(huán)境系統(tǒng)視為對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的一種“干擾”,并給機(jī)器人在受外界力而偏離既定運(yùn)動(dòng)時(shí)具有阻抗形式的擾動(dòng)響應(yīng)。通過改變上述阻抗,就可以調(diào)節(jié)機(jī)器人與外界的動(dòng)態(tài)作用。
《新程序員》:云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
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