有效的控制,以免它任意增大,甚至损坏机械手或与其接触的表面;?(3)需要同时对机械手的位置和所受的约束反力进行控制。Р机器人机械手所受到的约束有:自然约束(natural constraints)和人为约束(artificial constraints)。Р作业约束与力控制(续2)Р自然约束是由物体的几何特性或作业结构特性等引起的对机械手的约束。?人为约束是一种人为施加的约束,用来确定作业结构中的期望运动的力或轨迹的形式。Р可以把每个机械手的任务分解为许多子任务,这些子任务是由机械手末端(或工具)与工作环境间的具体接触情况定义的。可把这种子任务与一组自然约束联系起来。这些自然约束是由任务结构的具体机械和几何特性产生的。?人为约束与自然约束一起用来规定所需要的运动或力。Р三、柔顺控制的种类Р实现柔顺控制的方法主要有两类。一类为阻抗控制,另一类是力和位置混合控制。?阻抗控制不是直接控制期望的力和位置,而是通过控制力和位置之间的动态关系来实现柔顺功能。这样的动态关系类似于电路中阻抗的概念,因而称为阻抗控制。Р阻抗控制Р如果只考虑静态,力和位置关系可用刚性矩阵来描述。如果考虑力和速度之间的关系,可用粘滞阻尼矩阵来描述。因此,所谓阻抗控制,就是通过适当的控制方法以使机械手末端呈现需要的刚性和阻尼。Р通常对于需要进行位置控制的自由度,则要求在该方向上有很大的刚性,即表现出很硬的特性;对需要力控制的自由度,则要求在该方向有较小的刚性,即表现出较软的特性。Р柔顺运动控制Р还有一类柔顺控制方法为:动态混合控制,其基本思想是在柔顺坐标空间将任务分解为某些自由度的位置控制和另一些自由度的力控制,并在任务空间分别进行位置控制和力控制的计算,然后将计算结果转换到关节空间合并为统一的关节控制力矩,驱动机械手以实现所需要的柔顺功能。Р由此可见,柔顺运动控制包括阻抗控制、力和位置混合控制和动态混合控制等。
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