德州网站建设维护,自助发稿,什邡市建设局网站,在网站上做支付功能 需要什么1. 什么是阻抗控制#xff1f;
阻抗控制旨在通过调节机器人与环境的相互作用#xff0c;控制其动态行为。阻抗可以理解为一个力和位移之间的关系#xff0c;涉及力、速度和位置的协同控制。 2. 阻抗控制的基本概念
力控制#xff1a;根据感测的外力调节机械手的动作。位置…1. 什么是阻抗控制
阻抗控制旨在通过调节机器人与环境的相互作用控制其动态行为。阻抗可以理解为一个力和位移之间的关系涉及力、速度和位置的协同控制。 2. 阻抗控制的基本概念
力控制根据感测的外力调节机械手的动作。位置控制按预定轨迹移动确保执行器的到达准确性。阻抗模型通常用弹簧和阻尼器的组合来描述主要参数包括刚度K和阻尼D。
3. 数学模型
阻抗控制可以通过以下方程表示
FK⋅(Xdesired−Xactual)D⋅X˙ 其中
F 是作用在机器人上的外力K 是刚度D 是阻尼Xdesired 是目标位置Xactual 是当前实际位置X˙ 是当前速度
4. 阻抗控制的应用
人机交互在与人类操作员接触时机器人需要根据外力调整自身的行为。机器人手臂操作在抓取和搬运物体时需要根据物体的变化动态调整力。运动康复在康复训练设备中用于调节患者的运动过程。
介于阻抗控制当人手握末端执行器并对其施加相应力和力矩时可以牵引机器人按照人的想法改变其末端的位置和姿态 例题
假设有一个机械臂需要在一个移动的物体上施加恒定的力同时避免碰撞。我们希望使用阻抗控制来实现这个目标。
步骤1定义系统模型
我们可以将机械臂视为一个简单的质量-弹簧-阻尼器系统其运动方程为 其中
x是位置Fext 是外部施加的力
步骤2选择阻抗参数
为使系统能够在希望的条件下工作我们需要选择合适的参数MD和K。例如
若希望系统在遇到障碍物时表现得较柔和我们可能会选择较低的 K低弹性和 D低阻尼值。若希望系统快速响应可以选择较高的 D 和 M 值。
步骤3控制算法
控制器需要根据外部环境力例如物体的重力、摩擦等实时调整位置例如使用一个比例-微分控制器PD控制器来控制位置。
控制方程可能如下
步骤4实施控制
在实际实施时系统会持续监测所施加的外部力并根据上述阻抗模型计算所需的控制力以调整机械臂的位置和速度。
步骤5验证和优化
通过实验测试机械臂在与物体交互时的表现。根据其响应特性可以进一步调整参数 MM、DD 和 KK以优化控制效果。
