With the aim of further enabling the exploitation of impacts in robotic manipulation, a control framework is presented that directly tackles the challenges posed by tracking control of robotic manipulators that are tasked to perform nominally simultaneous impacts associated to multiple contact points. To this end, we extend the framework of reference spreading, which uses an extended ante- and post-impact reference coherent with a rigid impact map, determined under the assumption of an inelastic simultaneous impact. In practice, the robot will not reside exactly on the reference at the impact moment; as a result a sequence of impacts at the different contact points will typically occur. Our new approach extends reference spreading in this context via the introduction of an additional intermediate control mode. In this mode, a torque command is still based on the ante-impact reference with the goal of reaching the target contact state, but velocity feedback is disabled as this can be potentially harmful due to rapid velocity changes. With an eye towards real implementation, the approach is formulated using a QP control framework and is validated using numerical simulations both on a rigid robot model and on a realistic robot model with flexible joints.


翻译:为了进一步利用机器人操纵的影响,现提出一个控制框架,直接应对追踪控制机器人操纵者所带来的挑战,这些机器人操纵者的任务是对多个联络点进行名义上同时的撞击。为此,我们扩展参照扩展框架,使用一个延伸的前方和后方参考,与刻板的撞击图保持一致,该图在假设无弹性同时撞击的情况下确定。在实践中,机器人将不完全停留在撞击时刻的参照线上;因此,不同联络点通常会发生一系列撞击。我们的新办法通过引入额外的中间控制模式,扩展这一背景下的参照线。在这个模式中,托克命令仍然以前方参考线为基础,目标是达到目标接触状态,但速度反馈会因快速变化而有潜在危害。为了真正执行,该方法将使用QP控制框架,并使用对硬式机器人模型和具有灵活组合的现实机器人模型进行数字模拟来验证。

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