Franky机器人项目中关于防护运动中断问题的分析与解决方案

Franky机器人项目中关于防护运动中断问题的分析与解决方案

问题背景

在使用Franky机器人进行表面探测和环境校准时，开发人员遇到了一个常见但棘手的问题：机器人的防护运动(guarded motions)在执行过程中会被意外中断。中断原因是关节速度或加速度出现不连续性，这种现象通常发生在运动开始或停止的时刻。

问题现象

具体表现为：

1. 机器人执行防护运动进行表面探测时，运动被意外中止
2. 系统报告中断原因为关节速度或加速度不连续
3. 实际观测到的关节速度值很低(通常不超过0.1)
4. 外力作用也在合理范围内，不应触发保护机制

原因分析

经过深入调查，我们发现以下几个关键点：

1. 动力学参数设置：开发人员使用了相对动力学因子(relative_dynamics_factor)设置为0.1，这意味着整体运动速度被大幅降低。

2. 保护机制独立性：虽然运动速度被降低，但碰撞检测阈值并未随之调整，导致系统对速度/加速度变化更为敏感。

3. 运动规划器行为：Cartesian运动规划器可能没有充分考虑调整后的速度限制，导致在低速情况下仍触发保护机制。

解决方案

针对这一问题，我们建议采取以下措施：

1. 调整碰撞行为参数：

   • 使用robot.set_collision_behavior方法适当提高碰撞检测阈值
   • 根据实际应用场景平衡安全性和运动连续性

2. 优化运动参数：

   • 谨慎调整relative_dynamics_factor值
   • 考虑在防护运动阶段使用不同的参数组合

3. 系统调优建议：

   • 进行系统性的参数测试，找到最优配置
   • 监控实时关节数据，了解系统实际运行状态

注意事项

需要特别注意的是，完全消除这类中断可能是不现实的。防护机制本身就是为了确保机器人安全而设计的，过度放宽限制可能会带来安全隐患。建议开发者在安全性和运动连续性之间找到适当的平衡点。

总结

Franky机器人在执行低速防护运动时出现的中断问题，主要源于保护机制参数与实际运动参数的不匹配。通过合理调整碰撞行为参数和优化运动配置，可以显著改善这一问题，但开发者应当理解并接受系统保护机制存在的必要性，在确保安全的前提下追求运动连续性。