基于阻抗控制的工业机器人轨迹跟踪系统 Simulink/Simscape 仿真

  本文是对文献 [1] 的复现。

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更新日志

• Github 仓库
  • 2021/02/03
    • 第一次上传
  • 2021/04/18
    • 修改贴图路径为相对路径
    • 在 Model Properties 中手动添加模型装配数据脚本回调函数，解决中文路径问题
    • 添加 2018a - 2020b 版本仿真模型文件
    • 添加参考文献文件
• 文章本身
  • 2021/04/28
    • 读者 Q&A 更新

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关于阻抗控制

  阻抗控制的提出可以追溯到 1984 年，Neville Hogan 在 American Control Conference 发表的 Impedance Control：An Approach to Manipulation ，次年，Hogan N. 又在 Journal of Dynamic Systems Measurement and Control-transactions of The Asme 发表了阻抗控制经典三部曲 —— Impedance Control：An Approach to Manipulation, Part I --Theory, Part II – Implementation, Part III – Applications。

_{图为 2021/01/21 时博主做的组会 Presentation}

  博主理解的阻抗控制，实际其控制的目标是调节机器人的末端位置（笛卡尔坐标空间）和末端作用力之间的动态关系，以保证机器人在适当的柔顺运动过程中进行轨迹跟踪，至于是更加柔顺还是更注重轨迹跟踪精度则是由阻抗控制模型（算法）式（1）进行调节的。为了更好的理解阻抗模型各项的作用，可以对该阻抗模型进行简化，例如 $f_e=k(x_d-x)$， 这个时候说明我们只考虑了控制机器人末端与环境之间的位置关系（由胡克定律，此时两者之间就像只有一个弹簧连接一样）；同样地，我们让 $f_e=b({\dot{x}}_d-$