工业机器人的运动控制
——力控制
主要内容
• 了解工业机器人力（力矩）的定义与作用 • 了解机器人力控制的两种控制方法 • 了解连续轨迹控制机器人的柔顺行为
工业机器人的力（力矩）控制
位置控制 力控制
工业机器人的力（力矩）控制
• 控制方法
阻抗控制（impendedance control） 位置/力混合控制（hybrid position/force control）
柔顺控制（compliance control） 刚性控制（stiffness control）
工业机器人的力（力矩）控制
阻抗控制
定义
目的 特点
调节目标阻抗模型 ,使机器人终端达到柔顺 运动
调节机器人的行为 ,以维持理想的动态关系
对运动和约束之间的转换具有很强的适应性
工业机器人的力（力矩）控制
阻抗控制
工业机器人的力（力矩）控制
柔顺行为
•
环境描述产生的误差
控制系统克服误差引起接触部位的饱和
工业机器人的力（力矩）控制
• 柔顺行为的被动实现
中空固定件
螺丝 弹簧
弹簧 工件
钢珠 上部浮动件 下部浮动件
机械手
工业机器人的力（力矩）控制
• 柔顺行为的主动交互控制
总结
• 掌握工业机器人力（力矩）的定义与作用 • 掌握机器人力控制的四种控制方法中的前两种 • 掌握连续轨迹控制机器人的柔顺行为
工业机器人的力（力矩）控制
• 位置/力混合控制
不受约束 受到约束
位置用于凸轮轴智能装配
工业机器人的力（力矩）控制
• 位置/力混合控制
x q2 cosq1 l sin q1 y q2 sin q1 l cosq1
1 f (q2 sin q1 l sin q1) 2 f cosq1
弹性
终端
阻尼
..
F MX D(X Xd ) K(X Xd )
工业机器人的力（力矩）控制
• 控制方法
位置/力混合控制（hybrid position/force control） 阻抗控制（impendedance control） 柔顺控制（compliance control） 刚性控制（stiffness control）