障碍函数实现具有安全意识的力反馈控制
机器人学
2022-09-27 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
为了成为人类的有效伙伴，机器人必须越来越适应与环境接触。遗憾的是，机器人很难区分“刚好足够”和“过多”的力：完成任务需要一定的力，但过大的力可能损坏设备或伤害人类。设计柔顺力反馈控制器的传统方法（如刚度控制）需要对控制参数进行困难的手动调参，并且难以构建安全、有效的机器人协作体。在本文中，我们提出了一种新颖且易于实现的力反馈控制器，它利用控制障碍函数（CBFs）根据用户指定的最大允许力和扭矩直接推导出一个柔顺控制器。我们将我们的方法与传统的刚度控制进行比较，以展示我们控制架构的潜在优势，并在一个示例人机协作任务（ bulky 物体的协同操作）上验证了控制器的有效性。
引用
@article{arxiv.2209.12270,
title = {Barrier functions enable safety-conscious force-feedback control},
author = {Charles Dawson and Austin Garrett and Falk Pollok and Yang Zhang and Chuchu Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12270},
year = {2022}
}