12、机器人操作任务的控制策略与阻抗控制研究

机器人操作任务的控制策略与阻抗控制研究

在机器人技术的发展中，实现特定任务的精确控制是关键目标之一。本文将探讨机器人按钮推动任务的解决方案以及弹性执行器的阻抗控制。

按钮推动任务的解决方案

机器人执行按钮推动任务具有广泛的应用场景，如呼叫电梯、自主过马路或在工业环境中激活紧急警报等。为了实现这一任务，提出了基于动态运动基元（DMP）的两阶段控制算法。

• 两阶段控制算法
  • 全局阶段 ：应用基于强化学习（RL）的DMP将机器人移动到按钮周围。
  • 局部阶段 ：使用基于模型预测控制（MPC）的DMP执行精确的推动动作。

以下是该算法的流程：

graph TD
    A[开始] --> B[全局阶段：RL - 基于DMP移动到按钮周围]
    B --> C[确定推动轨迹]
    C --> D[局部阶段：MPC - 基于DMP执行推动动作]
    D --> E[结束]

• 推动轨迹的定义

  • 输入估计的笛卡尔按钮坐标和当前关节坐标。
  • 将全局目标放置在按钮的法线上，使目标与估计坐标的距离等于允许的定位误差和RL - 基于DMP的允许误差之和。
  • 应用R