导纳控制力位切换技巧实战

📚 共计 30 章节

导纳控制基础

什么是导纳控制？力位切换的核心思想。

入门核心概念

阻抗与导纳对偶

从阻抗模型推导导纳模型，理解力与位置的动态关系。

虚拟弹簧-质量-阻尼系统

导纳控制器的物理类比与参数设计。

力传感器与信号处理

传感器选型、标定、滤波与数据同步。

位置控制内环

基于位置源的导纳实现，内环带宽与稳定性。

内环稳定性

力控制外环

力误差计算、导纳更新律与参考轨迹生成。

力位切换策略

基于状态机的切换逻辑，避免冲击与震荡。

状态机平滑

平滑过渡技术

插值、低通滤波与混合控制实现无缝切换。

自由空间与约束空间

接触检测与模式识别。

碰撞检测与安全响应

基于力/力矩阈值的急停与退避。

参数整定方法

带宽、阻尼比、刚度与惯量的调试经验。

离散化实现

从连续域到离散域，欧拉法与双线性变换。

实时系统与通信

EtherCAT、RTOS与任务调度。

仿真环境搭建

基于MATLAB/Simulink的导纳控制仿真。

机器人运动学基础

正逆运动学与雅可比矩阵。

运动学雅可比

力/力矩变换

从关节空间到任务空间的力映射。

重力与摩擦力补偿

提高力控精度的前馈技术。

自适应导纳控制

在线调整参数适应环境变化。

自适应在线

学习型导纳控制

基于强化学习的参数优化。

强化学习优化

多机器人协同导纳

主从控制与负载分配。

人机交互中的导纳控制

变阻抗与意图估计。

人机交互意图

装配任务应用

柔顺装配与力位混合控制。

打磨抛光应用

恒力跟踪与曲面适应。

医疗手术应用

微创操作中的力反馈与安全。

医疗力反馈

移动操作臂

基座柔顺与全身控制。

故障诊断与容错

传感器失效下的降级控制。

性能评估指标

力跟踪误差、接触稳定性与能耗。

常见问题与调试

震荡、漂移与饱和的解决方法。

某协作机器人装配产线力控方案。

触觉互联网、数字孪生与力控大模型。