机械臂安全柔性控制

随着服务型机器人和人机交互应用的日益繁荣,传统的工业机器臂已不能满足需求,新型的冗余自由度仿人协作双臂能够更安全更灵活地和人类协作交互。机械臂安全柔性控制技术能够使机械臂精确感知与人体发生接触或碰撞时的力度,使其能够规避冲突或顺应人类的控制意图,从而安全地实现复杂任务。

研发方向

  • 拖动示教

    机械臂在重力补偿模式下,通过牵引拖动机械臂,记录各关节状态信息,然后再进行复现

  • 安全协作

    通过检测与环境接触的外力,使机器人能够安全顺应外界环境,避免对环境造成伤害

  • 柔顺控制

    机器人根据力的反馈信息采用一定控制策略去控制自身对外部作用力产生自然顺从

应用场景

将机械臂安装在轮式底盘或双足上,结合导航和视觉系统,则可扩展机器人的操作空间,实现更大范围内的操作任务。 同时借助关节力传感器,通过建立机械臂动力学模型及相关控制策略可解决机械臂与复杂环境接触时的安全问题。 具有了安全特性的机械臂为服务机器人走向家庭奠定了坚实基础。

  • 机器人关灯

    关掉办公室所有的灯检查门是否关闭

  • 机器人倒水

    把实验室的门打开,桌上取杯子到茶水间接一杯水

  • 机器人按电梯

    按电梯按钮,上下电梯

  • 机器人递送货品

    协助运输递送物品到指定点,辅助物流分拣

成果展示

通过精确的辨识出机械臂动力学参数,使得估算出的关节力矩与真实的反馈力矩高度吻合。在此基础上实现重力补偿技术,涉及人机交互安全的碰撞检测技术,以及力操作或复杂精细任务的柔顺控制技术

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