基于时不变参考扩散控制的双臂碰撞感知抓取

为了提高机器人双臂操作的速度与效率，本文提出了一种利用有意的同时碰撞来快速抓取物体的新型控制方法。该方法使用时不变参考扩散框架，其中使用了部分重叠的碰撞前与碰撞后参考向量场。这些向量场在预期碰撞区域附近通过碰撞动力学耦合，从而最小化碰撞后原本较大的速度误差及相应较大的控制代价。引入一个纯空间任务以强烈促使两臂碰撞时刻的同步。一个碰撞中间控制阶段在执行中针对不可避免的非精确碰撞同时性以及相应不可靠的速度误差提供了鲁棒性。在此中间阶段，由碰撞前速度参考导出位置反馈信号，用以在所有接触点维持持续接触而无需使用速度误差反馈。着眼于实际实现，该方法使用 QP 控制框架表述，并在具有柔性关节和低层力矩控制的逼真机器人模型上通过数值仿真进行了验证。