基于位置控制的工业机器人力跟踪刚度控制

吴炳龙^1,2，曲道奎^1,3，徐方^1,3

1. 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室2. 中国科学院大学3. 沈阳新松机器人自动化股份有限公司

摘 要：随着机器人技术的发展,要求机器人能够完成更加复杂的任务,如工业机器人的打磨、精密装配、人机协作等,因此机器人与环境交互的能力起着越来越重要的作用。但当前的柔顺控制方法存在局限性,无法像人类一样,时刻对外界环境的作用力具有很强的适应能力(阻抗性能),并且能够随时对外界环境施加所需要的力(力的跟踪性能)。为了解决该问题,提出一种新的力跟踪刚度控制方法,能够让机器人同时具有阻抗性能和力的跟踪性能。该控制系统结构简单,实用性较强。控制系统的建立是基于位置控制的工业机器人模型,并进行了仿真,仿真结果表明,机器人不仅具有刚度控制的特点,对外界约束环境有顺从性,同时能够对期望力很好地进行跟踪。

关键词：机器人;力控制;显式力控制;阻抗控制;力跟踪阻抗控制;柔顺控制;