32、人机协作机器人控制方案全解析

人机协作机器人控制方案全解析

在当今科技飞速发展的时代，机器人技术的应用越来越广泛，人机协作控制方案也成为了研究的热点。本文将深入探讨反馈力方案、人机协作控制的不同类型以及多机器人协作控制的分类等内容。

反馈力方案的优缺点

反馈力方案在人机协作控制中具有独特的优势，但也存在一些缺点。
- 优点 ：
- 为操作者提供了额外的信息通道，有望带来更沉浸式的体验。
- 触觉反馈比视觉反馈更易于即时解读，因为视觉反馈涉及更长的认知过程。
- 触觉反馈所需的带宽比视觉反馈少，在基于互联网的长距离通信中产生的延迟也更小。
- 缺点 ：
- 施加在界面上的力会以一种可能使操作者不自觉的方式影响其运动。
- 更难确保整体稳定性。
- 对延迟敏感。
- 需要考虑人体工程学问题，这可能会增加操作者的疲劳。

为了解决双边人机协作控制中的稳定性问题，人们采用了多种方法，其中许多与基于无源性的控制有关，如无源性观测器/无源性控制器（PO/PC）方法、被动设定位置调制（PSPM）方法和两层方法。

近操作与远程操作

人机协作控制可分为近操作和远程操作。近操作是指人类操作者通过直接感知（如视线、触觉等）来感知与控制任务相关的场景；而远程操作则是通过间接感知（如电视、触觉界面等）来实现。

当通信延迟不可忽略时，远程操作会出现延迟问题。在洲际协作控制环境中，操作者与机器人之间通常会出现较大的延迟（通常大于0.15秒），这不仅会影响反馈力方案的稳定性，还会在视频流质量、安全性和机器人操控能力等