16、灵活机器人与贝叶斯滤波的前沿研究

灵活机器人与贝叶斯滤波的前沿研究

1. 灵活机器人的自适应交互控制

在笛卡尔空间中设计好位置控制器后，可通过设计的阻抗控制器扩展反馈控制器，以同时调节接触点的作用力和位置。接下来着重探讨机器人与未知环境的交互，这是最为复杂的任务。

为进行该任务，定义了两种表面场景：
- 场景 3 - 平面交互 ：机器人与位于 x = -0.6 m 处的平面进行交互，平面宽度在机器人工作空间中为 y = [-0.6, -0.3]T。期望操作分为两个阶段，第一阶段期望速度信号随时间变化，第二阶段期望速度信号保持恒定。
- 场景 4 - 曲面交互 ：接触部分与由非线性函数（正弦形状）描述的曲面进行操作。该曲面同样位于 x = -0.6 m 处，宽度相同，但在 x 方向有弯曲部分，由 x = -0.05 sin(0.3φ) - 0.6 m 描述。

以下是不同场景下的性能指标表格：
| 场景 | 力调节均方根误差（N） | 力调节精度 | 跟踪速度均方根误差（cm/s） | 速度跟踪精度 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 场景 3（平面） | 0.1 | 95% | 0.3 | 94% |
| 场景 4（曲面） | 0.15 | 93% | 0.6 | 84% |

模拟结果表明，机器人通过使用控制器能够成功与未知环境进行交互。自适应阻抗控制器实现了高精度交互，验证了相关数学公式。力/位置控制器在每个交互场景中的表现显示，基于灵活模型的控制器成功达成目标。

mermaid 流程图展示机器