力位混合控制
Hybrid Force/Position Control常用接触任务中把方向拆开:受约束的方向控力,自由的方向控位置。
Raibert 和 Craig 1981 年提出。机器人接触物体时,环境会限制某些方向的运动,比如擦白板时板擦不能穿进板面,却能在板面内滑动。做法是在任务坐标系里用对角元为 1 或 0 的选择矩阵 S 把 6 个方向分成两组:S 选中的方向跟踪期望位置,其余方向(I−S)跟踪期望接触力,两路输出合成后换算成关节力矩。它要求预先知道约束方向,法线估错会压出很大的力。阻抗控制则不划分方向,在所有方向上规定力和位置偏差的关系。电机厂商说的「力位混控模式」多指单关节的 MIT 模式,与此不同。
例子擦白板:板面内的 x、y 方向做位置控制,按轨迹移动板擦;垂直板面的 z 方向做力控制,保持恒定的压紧力。
- 也叫
- 力位混控、混合力/位控制、Hybrid position/force control、混合运动-力控制、Hybrid Motion-Force Control
- 相关
- 阻抗控制、力控、导纳控制、任务空间控制、恒力控制、接触丰富操作
- 来源
- Raibert & Craig, Hybrid Position/Force Control of Manipulators, J. Dyn. Sys., Meas., Control 103 (1981)
Modern Robotics 11.6: Hybrid Motion-Force Control