基于学习的机器人变阻抗控制实现peg-in-hole(轴孔装配)任务
Peg-in-Hole任务 的核心是在存在位置不确定性(如孔的位置、方向偏差)和接触约束的情况下,引导机器人(或机械臂)末端的“轴”顺利插入“孔”中。


传统变阻抗控制 已能很好解决部分问题:
- 原理:通过动态调整阻抗模型(惯性、阻尼、刚度参数),使机器人在自由空间呈现高刚度以快速运动,在接触空间呈现低刚度以顺应接触力,避免卡死或产生过大接触力。
- 局限:
- 参数调优困难:阻抗参数(尤其是刚度、阻尼)高度依赖于任务几何、材料特性、环境动力学,需要专家经验手动调整。
- 缺乏适应性:固定的或简单规则切换的阻抗参数,难以应对复杂多变的环境(如不同公差、不同摩擦系数、未知的接触面几何)。
- 状态依赖复杂:最优的阻抗参数往往是机器人位姿、接触力、任务阶段等多维状态的复杂函数,难以用解析式表达。
基于学习的方法 的核心优势在于:从数据或与环境的交互中自动学习出复杂的、状态相关的阻抗控制策略,从而克服上述局限。