基于快速动力学辨识的免外部传感器机器人碰撞检测

• 作者: 戴先中 曹鹏飞 甘亚辉
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 关键词: 无传感器碰撞检测 人机交互 动力学辨识 Lasso
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 1509-1519
• 页数: 11页
• 字数: 9357字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2019.80237

摘要

针对人机协作时机器人极有可能与人发生碰撞所导致的安全问题,提出一种基于动力学模型、无需要外部传感器的机器人碰撞检测方案.首先,根据对机器人低速下的动力学特性分析,采用逐次动力学辨识,在对机器人重力及摩擦力使用最小二乘法辨识后,运用Lasso对复杂的残余力矩进行辨识以获得简化模型,避免了复杂符号推导.然后,针对模型的不确定性,根据优化设计运动状态相关的动态阈值来处理残差的异常峰值.最后,以轻型工业机械臂为实验平台,让机器人执行作业轨迹与人类发生碰撞以验证碰撞检测算法.实验结果证明了碰撞检测方法的可行性和简单性,其能够实现对机器人快速动力学辨识,并可以实现灵敏准确碰撞检测,保证人机协作时操作人员的安全.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戴先中	东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室	185	3390	32.0	48.0
2	曹鹏飞	东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室	9	31	4.0	5.0
3	甘亚辉	东南大学自动化学院复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室	17	209	8.0	14.0