基于六维力传感器的机器人末端执行器碰撞位置检测方法

摘要

末端执行器的碰撞位置检测是机器人力觉感知的重要组成部分,也是机器人与外界环境交互不可或缺的功能.仅依靠碰撞力和力矩数据求解碰撞位置的难点在于多解问题,需要借助额外的约束条件来求解唯一解.现有的方法大多采用几何约束条件,其缺点在于无法应用于非结构化的环境和无法应对碰撞物体的形变.为了弥补这一缺陷,本文建立了一种动态力学数据自约束碰撞定位模型,依靠时间轴上的多组力和力矩数据互为约束条件,并建立了最小误差搜索策略来求得最优解.与传统方法相比,改进算法不需要再依赖于碰撞物体表面的几何信息,大大增强了其实用性,扩展了应用范围,并提高了位置检测的精度和鲁棒性.实验结果证明,改进的算法在碰撞表面几何模型未知,或发生变形时均发挥作用,优于传统方法.