关于变量可阻性控制中稳定性、灵敏度与透明性分析——结合虚拟装置提升 pHRI
机器人学
2025-12-02 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
过去二十年里，随着协作机器人陆续发布，人类-机器人物理交互 (Physical Human-Robot Interaction, pHRI) 的关注度显著提升。由于其安全性保证，人们在 pHRI 应用领域大量探讨了稳定性问题，提出了新的控制方案。然而，由于机器人系统的非线性特性，稳定性分析通常依赖被动性概念。此外，所提出的算法往往假设机器人操作机械臂的理想模型。因此，本文的首要目标是对一类 pHRI 控制方案——即基于代理的受约束阻性控制器——的稳定性来源进行详细分析，重点考量传输弹性、电机速度饱和以及执行延迟等寄生效应。随后，开展灵敏度分析并结合实验结果，阐明控制参数如何影响整个系统的稳定性。最后，提出一种用于代理参数的自适应方法，旨在最大化 pHRI 的透明性。该自适应方法通过仿真与实验测试进行验证。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.04414,
title = {On the Analysis of Stability, Sensitivity and Transparency in Variable Admittance Control for pHRI Enhanced by Virtual Fixtures},
author = {Davide Tebaldi and Dario Onfiani and Luigi Biagiotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04414},
year = {2025}
}