恒力控制

让机器人末端对接触面保持设定的恒定压力，比如持续压 10 牛。

恒力控制也叫力跟踪控制，指让末端与环境之间的接触力跟随一个设定值，常用于打磨、抛光、去毛刺、擦拭和超声扫查等需要稳定压力的任务。难点在于环境的位置和刚度往往不准：纯位置控制下，工件位置差 1 毫米，压在硬表面上的力就可能差很多。常见做法有：直接对力误差做 PI 控制（显式力控）；力位混合控制，法向控力、切向控位置；在阻抗或导纳控制外面再套一层力环，按力误差在线修正参考位置，Seraji 和 Colbaugh 1997 年就用自适应方法做到了在环境刚度和位置都未知时跟踪期望力。它和普通阻抗控制的区别是：阻抗控制只规定「偏多少、出多少力」，实际接触力取决于环境；恒力控制以力本身为目标。通常需要六维力传感器或关节力矩传感器测力。

例子UR 机械臂的 Force Mode 可在任务坐标系里把 z 轴设为柔顺轴并给定目标力（如向下 10 N），x、y 方向照常按程序走位置，从而沿平面移动时保持恒定压力；UR 文档特别说明它不是导纳控制，被设为力控的方向会覆盖该方向的运动指令。

也叫

力跟踪控制、恒力跟踪、恒力打磨、Force tracking control

相关

力控、阻抗控制、导纳控制、力位混合控制、六维力传感器、接触丰富操作

来源

Seraji H., Colbaugh R. Force Tracking in Impedance Control. IJRR, 1997
Universal Robots ROS 2 Driver: ForceModeController 文档