柔索牵引式力觉交互机器人控制策略

来源：机器人杂志2018年第4期北京时间：

作者：宋达, 张立勋, 王炳军, 高源, 薛峰, 李来禄

摘要：为了让航天员在没有太空真实环境的地面上模拟太空环境进行虚拟作业训练，设计了一种与虚拟现实（VR）技术相结合的柔索牵引式力觉交互机器人．首先，根据微重力环境中物体的运动特性设计机器人的构型，建立移动平台、驱动单元、人推物体运动过程的动力学模型并进行运动学分析．然后，针对系统冗余驱动及力控制任务，提出一种复合控制策略，即以柔索长度变化为速度控制内环，力的外环控制为力／速混合控制．最后，分别进行单柔索加载和人机系统力觉交互仿真分析，分析结果表明该控制策略可以使柔索驱动单元降低10%的恒力跟随误差并能稳定地跟随余弦力的变化，验证了该控制策略对多余力抑制的有效性．

关键词：虚拟作业, 力觉临场感, 力/速混合控制, 力觉交互