基於末端六維力感測器的拖動示教是如何完成的？

現在比較火的拖動示教是怎麼實現的？只基於末端六維力感測器的拖動示教又該如何實現？

1.拖動示教的實現原理有多種，樓上@師雲雷-許三多 說的很詳細，可以參考國內一篇文章《面向直接示教的機器人零力控制》。拖動示教關鍵在於建立機器人系統的動力學方程及系統辨識，當你這兩部分弄得很清楚時，你會發現拖動示教只是一個小小的策略遊戲而已；而這兩部分弄不清楚，做拖動示教感覺就是花拳繡腿。

2.通過力感測器做拖動示教，只是理論上非常容易做，基本原理是阻抗/導納控制，樓上的說的很詳細。但實際應用中也有不少難點，特別是工業上：

質量不好的力感測器零點容易漂，會有安全隱患；

質量稍微好點的力感測器價格貴的要死，基本比機器人本上還貴。

所以工業中更傾向於只用電流環做拖動示教，而此時，就更需要對機器人動力學與系統辨識有較深的認識。

在工業上的做法很多取決於你能夠控制機器人的哪一層了。基本的核心原理都是假想機器人末端是一個virtual dynamics。

但是要完全實現virtual dynamics，首先就需要對機器人本身的dynamics 完全的補償掉，不是每一個機器人都能這麼準確的去做這個的。目前市面上的就KUKA iiwa，LWR能夠有這個效果。FRANKA據說有，但是一直沒有面向市場，這種做法標定是個坑，不是那麼容易。

如果不能完全實現virtual dynamics，退而求其次，我們在運動學層面，保證速度的一致性，但是這樣會有一些阻力的感覺，因為加速度項畢竟沒有考慮了。這些是工業上用的最多的，一個力感測器加上一個可以位置控制的機器人。直接用電流，有一定的安全風險，除非是機器人廠家許可，一般不建議這麼做。

上面說的都是公式層面的東西，一行公式都解決了，實際中比這個要麻煩一點。力感測器本身噪音非常大，人的手還有一個20hz左右的抖動，這些都要靠濾波，濾波的參數也是需要一個個去調試的。

謝邀。

這個問題不算複雜，我建議你應該去搜下論文看看，我簡單回答一下。

一般情況下6維力感測器安裝在機器人末端，那麼人手握持著力感測器去用力就能測量出來3個力和3個扭矩，對應機械臂笛卡爾末端的力和力矩即F=（FX,FY,FZ,TX,TY,TZ），用這個期望的F去做控制有幾個思路：

1，用機械臂雅克比的轉置右乘F就得到了關節的期望力矩，你可以把這個關節力矩作為控制力矩發出去，當然前饋力矩要加上（重力補償，摩擦補償，適當的阻尼等等）；這種方法風險比較高安全性差了點,，但是非常符合物理直覺，如果各項參數精確，效果是最好的；

2，用機械臂雅克比的轉置右乘F得到關節的期望力矩，得到關節力矩後不要直接用，乘以一個係數（變換）得到期望的關節角加速度，然後積分得到速度和位置，去做PID控制，比第一個好的是你可以自己限制一下加速度的量，安全一些，但是關節力矩映射到關節加速度最好是用慣量矩陣算一下，不算的話也可以直接當成E矩陣·····也能用，但是操作手感不會太輕盈；

3，用機械臂雅克比的轉置右乘F得到關節的期望力矩，得到關節力矩後不要直接用，乘以一個係數（變換）得到期望的關節角速度，積分得到期望位置，然後去給各個關節做PID，這個方法更簡單，甚至你可以去限制關節速度也會更安全；這個思路類似第二個，但是沒有太明顯的物理意義，畢竟直接關節力矩映射到關節速度不是很有物理道理，但是it works，手感也不太好.

最近做的實驗供您參考：GgRobotics的自頻道-優酷視頻。包括了單機器人的牽引、阻抗、恆力跟蹤、動態力跟蹤、雙臂牽引和阻抗、變姿態等。