先進控制

阻抗控制

阻抗控制是一種思路:它告訴機器人的不是「該待在哪裡」,而是「被推時該有怎樣的手感」。大多數簡單的控制堅持讓機器人無論如何都保持在精確位置,因此一旦碰到牆或人,它就會固執地硬擠過去,可能造成損害。阻抗控制則讓機器人的手(即末端執行器——尖端的夾爪或工具)表現得像一套你選定的彈簧加阻尼器:推它,它就按你設定的量讓開,然後再緩緩回彈。你編程設定的是「機器人所受的力」與「它允許的運動」之間的關係,而不是把它死死釘在某一個點上。

可以把它看作在調節一次握手的軟硬。把虛擬彈簧調硬,機器人就握得牢,受力時只略微讓步——適合精細作業。把它調軟,機器人就變得溫柔而寬容,繞著接觸順勢流動——適合在人身邊工作,或憑手感把零件滑入到位。阻尼那一部分則控制這種讓步是偏彈跳還是偏黏滯的手感。關鍵在於,你不是先測出力、再事後去反應;而是把整套動態行為塑造好,讓恰當的「一推一讓」在接觸時自然湧現。

由於它以運動的偏離作為輸入、以接觸力作為響應,當機器人必須去觸碰一個不確定、不斷變化的世界時——開門、拋光表面,或在人類周圍保持安全——阻抗控制就成了自然的選擇;在這些場合,僵硬的位置指令要麼脆弱,要麼危險。

一隻擦窗的機器人被設成柔軟的阻抗:當玻璃出現弧度時,手臂以穩定、輕柔的壓力貼著表面跟隨,既不會抬離,也不會把玻璃壓裂。

編程設定的是一根彈簧,而不是一個點——讓機器人按設計去讓步。

阻抗控制是「輸入運動、輸出力」;它的鏡像——導納控制——則是「輸入力、輸出運動」;二者互為逆運算,要根據機器人的硬體來選用。

又稱
机械阻抗控制機械阻抗控制