基于高阶扰动观测器的机器人碰撞检测算法

Robot collision detection algorithm based on high order disturbance observer

协作机器人在人机协作过程中有发生碰撞的可能,如果碰撞发生会对机器人或操作人员造成较大的伤害。为了提高机器人在协作过程中的安全性,提出了一种基于高阶扰动观测器的碰撞检测算法,提出的高阶扰动观测器比一阶扰动观测器具有更好的实时性和鲁棒性。在高阶扰动观测器给出的外力矩基础上提出了接触危险系数的碰撞阈值用于检测是否发生碰撞,通过数值仿真模型对高阶扰动观测器及碰撞检测阈值进行了仿真验证。最后在机器人上进行了碰撞检测实验,实验结果表明该碰撞检测算法具有良好的检测效果,能够实现碰撞的实时检测,提高了机器人的人机协作安全性。