控制理论与应用

作者：甘亚辉,曹鹏飞,戴先中

单位：东南大学自动化学院,东南大学自动化学院,东南大学自动化学院

关键词：碰撞检测；人机交互；动力学辨识；Lasso

基金：省自然科学基金,国家自然科学基金

针对人机协作时机器人极有可能与人发生碰撞所导致的安全问题，提出一种基于动力学模型、无需要外部传感器的机器人碰撞检测方案. 首先，根据对机器人低速下的动力学特性分析，采用逐次动力学辨识，在对机器人重力及摩擦力使用最小二乘法辨识后，运用Lasso对复杂的残余力矩进行辨识以获得简化模型，避免了复杂符号推导. 然后，针对模型的不确定性，根据优化设计运动状态相关的动态阈值来处理残差的异常峰值. 最后，以轻型工业机械臂为实验平台，让机器人执行作业轨迹与人类发生碰撞以验证碰撞检测算法. 实验结果证明了碰撞检测方法的可行性和简单性，其能够实现对机器人快速动力学辨识，并可以实现灵敏准确碰撞检测，保证人机协作时操作人员的安全.

来源：2019年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2019年第9期