Implementando um método controlado por torque em um robô controlado por posição

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Estou trabalhando com um manipulador controlado por posição. No entanto, quero implementar um método controlado por torque neste robô. Existe alguma maneira de converter um comando de torque em um comando de posição?

Eu tento encontrar trabalhos de pesquisa sobre isso, mas não tenho idéia por onde começar ou quais palavras-chave devo usar na pesquisa. Você tem alguma sugestão?

robotic-arm industrial-robot manipulator

— Petch Puttichai
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Você pode descrever o problema com mais detalhes? Você pode querer examinar a técnica de 'controle de impedância'.

— Eugene Sh.

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@EugeneSh. Na verdade, controle de impedância é o que eu quero implementar no robô. O problema é que eu posso calcular um conjunto de comandos de torque de junta de entrada, mas o robô é controlado pela posição da junta. Então, eu gostaria de saber se existe alguma maneira de converter comandos de torque de junta em comandos de posição de junta.

— Petch Puttichai

Use o controlador PID. Sua entrada será a posição desejada. O controlador PID gera um torque que move o manipulador para a posição desejada.

— CroCo

@PetchPuttichai Mas o que o braço deve realmente fazer? Seguir alguma trajetória? Movimento ponto a ponto? Movimento com força externa máxima exercida? Se você precisar de um controle de torque / força ou impedância, precisará de feedback de torque / força do sensor ou do observador com base no feedback do seu motor. Você é capaz de fornecer?

— Eugene Sh.

@EugeneSh. A tarefa pode ser montar peças de móveis ou algo assim. Acho que tenho que implementar o controle de impedância de alguma forma, mas agora ainda não tenho um entendimento concreto ou uma imagem clara sobre isso. Informações de feedback estão disponíveis.

— Petch Puttichai

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Achamos este artigo recente de Andrea Del Prete, Nicolas Mansard, Oscar Efrain Ramos Ponce, Olivier Stasse e Francesco Nori bastante interessantes:

Implementando o controle de torque com caixas de engrenagens de alta relação e sem sensores de torque conjunto

Os autores apresentaram uma estrutura para implementar o controle de torque conjunto em robôs com posição controlada.

— Petch Puttichai
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Obrigado pela sua resposta Petch Puttichai, mas preferimos que as respostas sejam independentes sempre que possível. Os links tendem a apodrecer, de modo que as respostas que dependem de um link podem se tornar inúteis se o link ao conteúdo apodrecer. Se você adicionar mais contexto a partir do link, é mais provável que as pessoas considerem sua resposta útil.

— Mark Booth

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O braço robótico é basicamente controlado usando a entrada de torque para alcançar uma referência de posição. As técnicas de controle mais comuns para esse robô são computed torque(também chamadas inverse dynamics approach) e P-D controller with gravity compensation.

Você pode encontrar todas as informações necessárias na Bíblia sobre modelagem e controle de robôs Robot Modeling and Control, Spong W. and al., 2005.

PS: pesquisar artigos sobre esse assunto é uma péssima idéia, já que este não é um novo controlador que você está procurando, mas sim técnicas de controle bem estabelecidas.

— Alexandre Willame
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Muitos livros didáticos de robótica devem ter descrições sobre algoritmos de controle para arm. Normalmente, você envolve o controle de posição ou velocidade em torno do controle de torque. Você pode usar o controle PID para isso, mas acho que existem outros métodos.

— Ben
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Não foi isso que o OP pediu. Ele está interessado no loop de torque enrolado no loop de posição.

— Eugene Sh.

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Confira este artigo de Oussama Khatib, Peter Thaulad, Taizo Yoshikawa e Jaeheung Park do Stanford Artificial Intelligence Laboratory:

Transformador de posição de torque para controle de tarefas de robôs controlados por posição

— EdibleRobot
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Obrigado pela sua resposta EdibleRobot, mas preferimos que as respostas sejam independentes sempre que possível. Os links tendem a apodrecer, de modo que as respostas que dependem de um link podem se tornar inúteis se o link ao conteúdo apodrecer. Se você adicionar mais contexto a partir do link, é mais provável que as pessoas considerem sua resposta útil.

— Mark Booth