How to?

Robot control, 导纳控制和阻抗控制

Jan 1, 2025
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2 Minutes
389 Words

阻抗控制(Impedance Control, 期望位置 -> 力[1])

  • 需要最常规的闭环力矩控制器,不一定要独立力传感器。SDK 需要力矩/电流接口.
  • 把软的变硬.
  • 输入 位置 目标 x_des, v_des, a_des (一般是多个点)和当前 x, v, a
  • 输出 力 F_cmd = K * (x_des - x) + B * (v_des - v) + M * (a_des - a)

导纳控制(Admittance control,外部力 -> 期望位置[1])

  • 不需要闭环力矩控制器,但需要力传感器. 适合需要根据环境施加的力”让步“的场景. SDK 需要位控接口.
  • 把硬的变软.
  • 输入 外力, v, x_ref 是机器人在无外力时应该跟踪的位置
  • 输出 位置. 计算加速度 a = (F_ext - B * v - K * (x - x_ref)) / M,然后显示欧拉积分直接 * dt 计算 v, a.
  1. 这里都是指末端的.
  2. 阻抗控制和导纳控制是实现柔顺控制(Compliance Control) 的方式.

力控

  • 可以用 impedance control 或 admittance control 实现.

通用控制 (p 位置, F 外力) -> T 输出力矩.

  • F = k(p - p0) - m p'' - σ p'
  • 可设定: k 刚度 (stiffness. 常见 10000N/m) . m 惯性 . σ 阻尼 (damping).

不错的文章:https://zhuanlan.zhihu.com/p/31811242 : 为什么我们在机器人运动控制中一直在强调力控?(Force/Torque Control)

  • 单单将关节目标位置(Target Position)作为控制输出量远远不能达到应用的要求,必须引入力矩/力控制输出量,或者将力矩/力作为闭环反馈量引入控制.
Article title:Robot control, 导纳控制和阻抗控制
Article author:Julyfun
Release time:Jan 1, 2025
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