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增强机器人力-跟踪任务中基于神经网络的模型逼近器

机器人学 2025-10-27 v3

摘要

随着机器人技术的流行,交互控制对于确保操作器基于力的任务的力跟踪至关重要。通常情况下,传统的交互控制器要么需要大量调参,要么需要对环境具有专门知识,这在实际应用中往往不切实际。本工作提出了一种新型控制策略,利用神经网络(NN)来增强 Direct Force Controller(DFC)的力跟踪行为。不同于类似的前述方法,它考虑了操作器的切向速度,这在快速运动期间是力施 exert 的关键因素。该方法使用一组前馈 NN 预测接触力,然后利用该预测来求解优化问题并生成最优残差动作,将其添加到 DFC 输出并应用于阻抗控制器。我们提出的 Velocity-augmented Artificial intelligence Interaction Controller for Ambiguous Models(VAICAM)在Franka Emika Panda 机器人上通过 Gazebo 模拟器进行验证。针对广泛的轨迹,VAICAM 在两个基线控制器之上实现了优异的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.08440,
  title  = {Augmenting Neural Networks-Based Model Approximators in Robotic Force-Tracking Tasks},
  author = {Kevin Saad and Vincenzo Petrone and Enrico Ferrentino and Pasquale Chiacchio and Francesco Braghin and Loris Roveda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08440},
  year   = {2025}
}

备注

In Proceedings of the 22nd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics - Volume 2: ICINCO, 394-401, 2025 , Marbella, Spain