1.背景介紹

目前已經(jīng)廣泛落地的力控制方案是在機(jī)械臂末端安裝多軸力矩傳感器，用以檢測(cè)機(jī)械臂對(duì)外界環(huán)境施加的力反饋值，并配合適當(dāng)?shù)目刂撇呗?#xff0c;已達(dá)到控制機(jī)械臂與環(huán)境的作用力。

這篇文章所要探討的力控制（上述力控制方案）與位置控制的區(qū)別，是要從控制的原理上探究其區(qū)別，而不是表面上看這兩者的區(qū)別。我們先來(lái)看看什么是現(xiàn)代控制理論。

2.控制的一般性流程

基于拉式變換與傳遞函數(shù)的經(jīng)典控制理論在實(shí)際使用中存在著不少局限，而基于狀態(tài)空間的現(xiàn)代控制理論是做控制研究人的最重要的工具。現(xiàn)代控制理論主要包括三大環(huán)節(jié)：系統(tǒng)辨識(shí)、狀態(tài)估計(jì)和控制理論。

當(dāng)年學(xué)習(xí)控制的教材

機(jī)器人位置控制策略各種各樣，相關(guān)的研究論文層出不窮。而它核心的部分都是類似的：根據(jù)動(dòng)力學(xué)模型選出一組狀態(tài)變量，獲得狀態(tài)空間表達(dá)式

設(shè)計(jì)出一種控制律；結(jié)合控制律與動(dòng)力學(xué)，提出一個(gè)李雅普諾夫函數(shù)，這樣控制器的穩(wěn)定性就得到了證明。控制相關(guān)的論文也都集中在控制律的設(shè)計(jì)與李函數(shù)的尋找，這其中對(duì)數(shù)學(xué)的要求很高。

這樣一種套路可以套到力控制里面嗎？答案是很難。因?yàn)榱κ怯捎跈C(jī)器人與環(huán)境之間的相互作用來(lái)產(chǎn)生的，這就導(dǎo)致我們建立的關(guān)于作用力的動(dòng)力學(xué)需要包含環(huán)境因素，建立起來(lái)相當(dāng)困難，更困難的是還要將作用力變成狀態(tài)變量以及證明控制器的穩(wěn)定性。這種力控制策略基本只能用導(dǎo)納的控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)位置控制器的穩(wěn)定性來(lái)保證力控制的。

3.關(guān)節(jié)力控

通過(guò)在關(guān)節(jié)中加力矩傳感器，可很好地改善上述的困難。

整個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)方程如下，關(guān)節(jié)力矩tau_s可變成一個(gè)狀態(tài)變量，后續(xù)的控制律設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性證明就可以跟那些位置控制律類似來(lái)實(shí)現(xiàn)了。

--------------------------------------分----割----線---------------------------------------

時(shí)隔一年，再次攜手睿慕課，分享在動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)控制方面新的感悟，幫助學(xué)員搭建“動(dòng)力學(xué)建模--系統(tǒng)辨識(shí)--軌跡規(guī)劃--運(yùn)動(dòng)控制”的整體框架。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的机器人动力学与控制_力控制与位置控制的区别的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。