机器人纯阻抗控制接触刚性环境(阻尼影响因素)

问题描述

在机器人学中,阻抗控制是一种常用的控制策略,用于管理机器人在与环境交互时的运动和力。阻抗控制背后的关键概念是将环境视为导纳,而将机器人视为阻抗。

纯阻抗控制接触刚性环境时,机器人的行为方式主要受其阻抗参数的影响。这些参数包括质量(Md)、阻尼(Bd)和刚度(Kd)。

  1. 质量(Md):影响机器人对环境产生冲击运动的大小。Md较大时,会对环境产生较大的冲击,可能导致轨迹误差较大和系统响应较慢。
  2. 阻尼(Bd):相当于摩擦,可以减少响应力的超调,但也会使响应变慢并增加能量消耗。
  3. 刚度(Kd):其作用类似于弹簧。离中心位置越远,受到的弹力越大。Kd越小,即弹簧刚度系数越小,力控制稳态误差越小,系统响应越慢。

在接触刚性环境时,阻抗控制需要适当调整这些参数以达到期望的性能。通常,如果环境刚度大,那么阻抗刚度应该小一些;环境刚度小,则阻抗刚度可以大一些,这样机器人就能表现出很好的顺应性。

此外,还有两种主要的阻抗控制方法:基于位置的阻抗控制和基于力的阻抗控制。基于位置的阻抗控制实际上也就是导纳控制,而基于力的阻抗控制则是狭义上的阻抗控制。这两种控制方法的主要区别在于它们是如何定义和控制机器人的运动和力的。

Kd=10,Bd=1

接触位置:xd:17

Kd=10表示期望的刚度,即机器人对外部力的响应速度和力度。较大的Kd值意味着机器人对外部力的变化会更加敏感,从而更快地适应和应对碰撞等外部扰动。

Bd=1表示期望的阻尼,即机器人对外部干扰的阻尼效果。较小的Bd值意味着机器人的状态调整速度可能会较慢,对外界干扰的吸收和消散能力较弱。

Kd=10,Bd=2

接触位置:xd:17

Kd=50,Bd=1

接触位置:xd:17

Kd=100,Bd=1

接触位置:xd:17

Kd=100,Bd=3

接触位置:xd:17

接触位置:xd:17.5

Kd=100,Bd=0.1

接触位置:xd:17.5

Kd=100,Bd=0.01

接触位置:xd:17.5

Kd=100,Bd=0

接触位置:xd:17.5

相关推荐
万俟淋曦29 分钟前
【论文速递】2025年第50周(Dec-07-13)(Robotics/Embodied AI/LLM)
人工智能·深度学习·机器人·大模型·论文·robotics·具身智能
hans汉斯1 小时前
【人工智能与机器人研究】自动移液设备多轴运动控制系统设计
算法·机器学习·3d·自然语言处理·机器人·硬件架构·汉斯出版社
普罗米修斯Aaron_Swartz2 小时前
Lerobot-sim2real运行问题记录
机器人
万俟淋曦4 小时前
【论文速递】2025年第47周(Nov-16-22)(Robotics/Embodied AI/LLM)
人工智能·机器学习·机器人·大模型·论文·robotics·具身智能
Deepoch5 小时前
破解酒店服务难题:Deepoc赋能机器人智能升级
人工智能·机器人·开发板·具身模型·deepoc·酒店机器人
EVERSPIN5 小时前
灵动代理mcu单片机机器人解决方案
单片机·嵌入式硬件·机器人
沫儿笙5 小时前
ABB搬运机器人电源模块故障维修
机器人
机器人行业研究员6 小时前
末端感知与内置推算:机器人六维力传感器部署的技术理性与未来走向
人工智能·机器人·人机交互·六维力传感器·关节力传感器
田里的水稻6 小时前
EI_机器人之舞_单目相机\G1机器人(二)
数码相机·机器人
CG_MAGIC6 小时前
Blender制作蜘蛛机器人
机器人·blender·贴图·建模教程·渲云渲染