机械臂在未知环境下基于力/位/阻抗的多交互控制

来源：机器人杂志2017年第4期北京时间：

作者：段星光, 韩定强, 马晓东, 李建玺, 崔腾飞, 马安稷

摘要：针对人－机械臂交互的不确定性以及环境的未知性，提出了一种基于速度控制的方法来研究人、机械臂和环境三者之间的交互问题．首先通过在机械臂末端安装2个6维力传感器来实现交互力的检测，并在末端工具连接处增加单自由度柔性环节来实现机械臂的柔顺性．其次，基于iTaSC（instantaneous task specification using constraints）方法对机械臂与工具系统的柔顺度建模，在输出空间中建立起速度/位置与力的关系，实现机械臂与环境之间接触力的控制，通过刚度矩阵实现人对机械臂的拖动控制．另外结合力/位/阻抗混合控制方法实现了在安全区域约束下人拖动机械臂来完成一系列基于位置/力的任务，并与未知环境之间达到一个良好的交互．最后将提出的算法在UR5机械臂上进行轮廓跟踪任务的验证，实验结果表明该方法能达到一个较好的交互控制效果．

关键词：交互控制, 柔顺度, 力/位/阻抗控制, 轮廓跟踪