![控制框图生成:该控制框图体现了一种“内环速度环+外环力环”的混合力/位置策略。轨迹跟踪模块提供期望的末端执行器速度指令v_pos用于切向运动,作为内环伺服的主要参考。同时,六维力/力矩传感器采集接触力数据,经过转换得到工具坐标系下的法向力F_z。该F_z经过零点偏移校准、幅值限制和二阶IIR低通滤波器以降低噪声。随后,采用卡尔曼滤波器在线分离慢变漂移b(k),从而得到稳定的法向力反馈F_z,f。外环使用期望法向力F_z,d和F_z,f形成力误差e_f,然后通过一维二阶阻抗/导纳模型Md ẍe + Bd ẋe + Kd xe = e_f计算法向动态响应。经过两次离散积分后,得到法向速度修正v_z,从而构建v_force=[0,0,v_z,0,0,0]^T。最后,使用选择矩阵在速度层面对v_pos和v_force进行合成,得到v_cmd=Sx v_pos+Sf v_force,并以Ts=2 ms的周期发送到机器人的伺服接口执行。这使得系统能够在保持切向轨迹跟踪的同时,在工具的z方向上实现恒力接触,接触力反馈到传感器形成闭环。](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FnrWr7bcSgTx3io5vTHtCEbW9dOGillkF%2F6ccf7919-6bf8-42a8-a1d1-69fdda6790ea%2Ffb9bb477-79a1-47c5-9b60-f8f4c1815f9d.png&w=3840&q=75)
控制框图生成:该控制框图体现了一种“内环速度环+外环力环”的混合力/位置策略。轨迹跟踪模块提供期望的末端执行器速度指令v_pos用于切向运动,作为内环伺服的主要参考。同时,六维力/力矩传感器采集接触力数据,经过转换得到工具坐标系下的法向力F_z。该F_z经过零点偏移校准、幅值限制和二阶IIR低通滤波器以降低噪声。随后,采用卡尔曼滤波器在线分离慢变漂移b(k),从而得到稳定的法向力反馈F_z,f。外环使用期望法向力F_z,d和F_z,f形成力误差e_f,然后通过一维二阶阻抗/导纳模型Md ẍe + Bd ẋe + Kd xe = e_f计算法向动态响应。经过两次离散积分后,得到法向速度修正v_z,从而构建v_force=[0,0,v_z,0,0,0]^T。最后,使用选择矩阵在速度层面对v_pos和v_force进行合成,得到v_cmd=Sx v_pos+Sf v_force,并以Ts=2 ms的周期发送到机器人的伺服接口执行。这使得系统能够在保持切向轨迹跟踪的同时,在工具的z方向上实现恒力接触,接触力反馈到传感器形成闭环。