统一框架下 SEA 力矩控制器的评估与比较
系统与控制
2022-01-04 v1 机器人学
系统与控制
摘要
串联弹性驱动器（SEA）凭借其固有柔顺性，为包括人类在内的各类交互环境机器人提供了安全的力矩源。这些应用对 SEA 力矩控制器在力矩响应及与环境交互行为方面均有较高要求。为区分最先进的力矩控制器，本工作引入了一个统一的理论与实验框架，基于力矩传递行为、表观阻抗行为，尤其是表观阻抗的无源性（即交互稳定性）以及对传感器噪声的灵敏度来比较控制器。我们将经典的 SEA 控制方法（如级联 PID 控制器和全状态反馈控制器）与使用干扰观测器、加速度反馈和自适应规则的先进控制器进行比较。仿真与实验展示了稳定交互、高带宽和低噪声水平之间的权衡。基于这些权衡，可根据与相应环境期望的交互来设计和调参特定应用的控制器。
引用
@article{arxiv.2201.00583,
title = {Evaluation and comparison of SEA torque controllers in a unified framework},
author = {Wolfgang Rampeltshammer and Arvid Keemink and Menno Sytsma and Edwin van Asseldonk and Herman van der Kooij},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00583},
year = {2022}
}