柔顺控制与视觉引导联合应用

📚 共计 30 章节

柔顺控制基础

什么是柔顺控制 · 被动柔顺与主动柔顺 · 力/位混合控制原理

阻抗控制原理

质量-弹簧-阻尼模型 · 目标阻抗参数设计 · 内环与外环控制架构

导纳控制原理

导纳控制与阻抗控制的对偶关系 · 导纳控制器的离散化实现

力传感器与信号处理

六维力/力矩传感器选型 · 标定方法 · 滤波与去噪

传感器标定

视觉引导基础

相机模型与标定 · 手眼标定 (Eye-in-Hand vs Eye-to-Hand)

相机手眼标定

边缘检测 · 特征匹配 · 单目定位与抓取点计算

点云处理 · ICP配准 · 3D抓取姿态估计

视觉伺服控制

PBVS · IBVS · 混合视觉伺服

联合系统架构

视觉引导+柔顺控制的整体框架 · 数据流与通信拓扑

坐标系变换与统一

机器人基坐标系 · 工具坐标系 · 相机坐标系 · 工件坐标系的齐次变换

坐标系变换

装配场景应用

轴孔装配中的柔顺策略 · 视觉引导的粗定位与柔顺精调

打磨抛光应用

恒力打磨控制 · 视觉引导的焊缝/曲面跟踪

力控拖动示教

基于导纳控制的零力拖动 · 视觉辅助的轨迹录制与复现

拖动示教导纳

ROS节点 · 话题 · 服务 · Action通信机制

ROS力控工具包

force_torque_sensor · ros_control · cartesian_controllers

ROS视觉工具包

OpenCV · PCL · AprilTag · aruco_ros

MoveIt!与运动规划

运动学求解 · 避障规划 · 笛卡尔路径规划

联合仿真环境搭建

Gazebo+ROS联合仿真 · 力传感器仿真 · 视觉传感器仿真

力控与视觉时序同步

多传感器时间戳对齐 · 软实时调度策略

安全策略与异常处理

碰撞检测 · 力矩限幅 · 视觉丢失后的安全回退

标定与校准流程

TCP标定 · 负载辨识 · 重力补偿

深度学习视觉感知

目标检测 (YOLO) · 6D姿态估计 (PoseCNN)

深度学习YOLO

强化学习与柔顺控制

基于RL的阻抗参数自适应调整 · 视觉奖励函数设计

多机器人协作柔顺

双臂协调搬运 · 视觉引导的双臂装配

移动操作臂 (MoMa)

移动底盘+机械臂柔顺控制 · 视觉SLAM与局部力控

移动操作SLAM

工业总线与实时通信

EtherCAT · Profinet · EtherNet/IP在力控中的应用

系统调试与性能评估

阶跃响应分析 · 力控带宽测试 · 视觉定位精度评估

典型故障排查

力控震荡 · 视觉丢帧 · 手眼标定误差过大

基于视觉引导的柔顺装配工作站 (从需求分析到部署)

前沿趋势与展望

触觉传感器 · 数字孪生 · 具身智能与柔顺控制融合