机器人与环境碰撞接触控制研究

为实现机器人末端与环境间碰撞接触的稳定控制,设计了一种基于系统能量快速衰减的机器人力/速度控制方法。设计的控制方法在未接触状态下实现机器人速度控制,在碰撞接触状态下,控制根据接触力误差和机器人末端速度调节系统的力误差反馈控制系数,实现系统能量快速衰减;同时,采用模糊控制方法对力误差反馈控制系数近一步微调,以增强碰撞接触过程的稳定性。实验表明设计的控制方法较常规PID控制方法能明显提高机器人与环境碰撞接触过程的稳定性。

基于显式力控制的空间机器人抓捕碰撞力控制方法

针对空间机器人抓捕漂浮目标过程中的碰撞力控制问题,建立了空间机器人抓捕目标的动力学模型及与目标接触的接触碰撞模型;分析了手爪闭合速度和目标初始位置等参数对碰撞过程的影响;在此基础上采用任务优先逆运动学求解方法,设计了基于显式力控制的抓捕接触碰撞力控制方法,并对基于外力控制的碰撞力控制方法和基于显式力控制的碰撞力控制方法进行对比分析。结果表明,基于显式力控制的目标抓捕接触碰撞力控制方法能够实现满足平稳性要求的碰撞力控制,且所需的基座推力和关节控制力矩较小。