碰撞检测（本体安全）

机器人运动中实时发现自己撞到人或物体，并立即停止或退让的安全功能。

这里的碰撞检测是机器人运行时的安全功能：机身一旦意外撞到人或物体，控制器要尽快发现并做出反应，如停止、退让或切到柔顺模式。协作机器人大多不靠皮肤传感器，而是只用本体感知：用动力学模型预测正常运动所需的关节力矩，与电机电流或关节力矩传感器测到的实际力矩比较，差值超过阈值就判为碰撞。De Luca、Haddadin 等人使用的广义动量观测器是经典方法，他们 2017 年在 IEEE T-RO 发表的综述把流程分为检测、定位（哪根连杆被撞）、辨识（撞击力多大）等阶段。厂商界面里的「碰撞灵敏度」就是在调这个阈值：太低容易误报停机，太高则撞人时的力更大。例如 Franka 的 libfranka 可按关节设接触、碰撞两级阈值，超过碰撞阈值机器人停止运动。

例子协作臂搬运时手肘碰到旁边工人的肩膀，关节实测力矩比模型预测高出一截并超过阈值，机器人触发停止，工人只感到被轻推了一下；随后需要复位错误才能继续运行。

也叫

碰撞保护、无传感器碰撞检测、Sensorless collision detection、碰撞灵敏度

相关

动量观测器、碰撞反应、功率与力限制、保护性停止、关节力矩传感器、ISO/TS 15066 协作机器人安全标准

来源

Haddadin, De Luca, Albu-Schäffer, Robot Collisions: A Survey on Detection, Isolation, and Identification (IEEE T-RO 2017)
libfranka robot.h（setCollisionBehavior / automaticErrorRecovery）