Prompt-Beschreibung

Erstellung eines Regelblockschaltbilds: Dieses Regelblockschaltbild verkörpert eine hybride Kraft-Positions-Strategie mit einem 'inneren Geschwindigkeitsregelkreis + äußerem Kraftregelkreis'. Das Trajektorienverfolgungsmodul liefert den gewünschten Endeffektor-Geschwindigkeitsbefehl v_pos für die tangentiale Bewegung und dient als primäre Referenz für den inneren Servoregelkreis. Gleichzeitig erfasst ein sechsdimensionaler Kraft-/Drehmomentsensor Kontaktkraftdaten, die transformiert werden, um die Normalkraft F_z im Werkzeugkoordinatensystem zu erhalten. Diese F_z wird einer Nullpunkt-Offset-Kalibrierung, Amplitudenbegrenzung und einem IIR-Tiefpassfilter zweiter Ordnung unterzogen, um Rauschen zu reduzieren. Anschließend wird ein Kalman-Filter eingesetzt, um die langsam variierende Drift b(k) online zu separieren, was zu einer stabilen Normalkraftrückführung F_z,f führt. Der äußere Regelkreis verwendet die gewünschte Normalkraft F_z,d und F_z,f, um einen Kraftfehler e_f zu bilden, der dann von einem eindimensionalen Impedanz-/Admittanzmodell zweiter Ordnung Md ẍe + Bd ẋe + Kd xe = e_f verwendet wird, um die normale dynamische Antwort zu berechnen. Nach zwei diskreten Integrationen wird die normale Geschwindigkeitskorrektur v_z erhalten, was zur Konstruktion von v_force=[0,0,v_z,0,0,0]^T führt. Schließlich wird eine Auswahlmatrix verwendet, um v_pos und v_force auf Geschwindigkeitsebene zu synthetisieren, was zu v_cmd=Sx v_pos+Sf v_force führt, das mit einer Periode von Ts=2 ms an die Servo-Schnittstelle des Roboters zur Ausführung gesendet wird. Dies ermöglicht es dem System, die tangentiale Trajektorienverfolgung aufrechtzuerhalten und gleichzeitig einen konstanten Kraftkontakt in z-Richtung des Werkzeugs zu erreichen, wobei die Kontaktkraft zur Bildung eines geschlossenen Regelkreises an den Sensor zurückgeführt wird.