Force-Motion Control For A Six Degree-Of-Freedom Robotic Manipulator

要約

この論文では、6 自由度の空間マニピュレータの動きと力を制御するための統合アルゴリズムを紹介します。
モーション フォース コントローラーは軌道追跡を実行し、マニピュレーターのエンドエフェクターを目的の位置、方向、速度で操作します。
障害物や目標物体と接触すると、コントローラーのフォース モジュールが新しい力発揮方法でマニピュレーターの動きを制限し、接触や衝突時のマニピュレーター、エンドエフェクター、物体の損傷を防ぎます。
この論文で提示する中心的な戦略は、軌道追跡とエンドエフェクタでの接触力の制限の両方を保証するエンドエフェクタの線形加速を設計することです。
コントローラーの設計は、数値シミュレーションとデジタル ツイン検証を通じて検証されます。

要約(オリジナル)

This paper presents a unified algorithm for motion and force control for a six degree-of-freedom spatial manipulator. The motion-force controller performs trajectory tracking, maneuvering the manipulator’s end-effector through desired position, orientations and rates. When contacting an obstacle or target object, the force module of the controller restricts the manipulator movements with a novel force exertion method, which prevents damage to the manipulator, the end-effector, and the objects during the contact or collision. The core strategy presented in this paper is to design the linear acceleration for the end-effector which ensures both trajectory tracking and restriction of any contact force at the end-effector. The design of the controller is validated through numerical simulations and digital twin validation.

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