基于快速动力学辨识的免外部传感器机器人碰撞检测
甘亚辉
曹鹏飞
戴先中
1.东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,江苏南京,2100962.东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,江苏南京,2100963.东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室,江苏南京,210096
摘要：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.
关键词：无传感器碰撞检测人机交互动力学辨识Lasso
资助基金：国家自然科学基金(61873308)国家自然科学基金(61503076)国家自然科学基金(61175113)江苏省自然科学基金(BK20150624)复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室开放基金(MCCSE2014B02)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1509-1519 )
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