力控通常分為哪些？

力限制控制（Force-Limited Control）：控制機(jī)器人末端執(zhí)行器的輸出力不超過指定的最大值，可以保證機(jī)器人和人的安全性。

動力學(xué)控制（Impedance Control）：通過控制機(jī)器人的末端執(zhí)行器的阻抗（包括質(zhì)量、阻尼和剛度）來控制機(jī)器人與環(huán)境之間的相互作用力。

接觸力控制（Force Control）：通過控制機(jī)器人與環(huán)境之間的相互作用力，使得機(jī)器人在執(zhí)行物理交互任務(wù)時(shí)能夠保持穩(wěn)定的力學(xué)特性，比如保持一定的接觸力、運(yùn)動穩(wěn)定等。

其他力控制方法：還有一些其他的力控制方法，比如逆向動力學(xué)控制、基于模型的控制、模糊控制等，都可以應(yīng)用于機(jī)器人的力控制中。

為什么力控通常采用阻抗控制？如何通俗的理解阻抗控制？

通常情況下，機(jī)器人力控制采用阻抗控制是因?yàn)樽杩箍刂颇軌蚋玫靥幚頇C(jī)器人與環(huán)境之間的相互作用。

相比于位置控制和速度控制，阻抗控制可以實(shí)現(xiàn)更高級的控制策略，如力限制、力跟隨、剛度控制和阻尼控制等。

在機(jī)器人執(zhí)行物理交互任務(wù)時(shí)，環(huán)境的不確定性和復(fù)雜性往往導(dǎo)致力的變化和機(jī)器人位置、速度的變化之間的相互影響，而阻抗控制可以通過模擬機(jī)器人與環(huán)境之間的交互阻抗來處理這些影響，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的力控制。

阻抗控制的基本思想是將機(jī)器人與環(huán)境之間的交互視為一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)的阻抗參數(shù)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與環(huán)境之間的力交互。

阻抗控制中的阻抗參數(shù)通常包括剛度和阻尼，剛度用于描述系統(tǒng)對于外部力的響應(yīng)強(qiáng)度，而阻尼則用于描述系統(tǒng)對于外部力的響應(yīng)速度。

在阻抗控制中，機(jī)器人的運(yùn)動受到環(huán)境的反作用力的影響，從而調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動以適應(yīng)環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)精確的力控制。

可以用彈簧和阻尼器作為生動的比喻來理解阻抗控制。當(dāng)你用手推動一個(gè)彈簧，彈簧的剛度決定了彈簧對你的推力的響應(yīng)強(qiáng)度，而彈簧內(nèi)的阻尼決定了彈簧對你的推力的響應(yīng)速度。

類比地，當(dāng)機(jī)器人與環(huán)境進(jìn)行物理交互時(shí)，阻抗控制通過模擬彈簧和阻尼器的行為來實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的力控制。

研究力控機(jī)器人的關(guān)鍵科學(xué)問題有哪些？

傳感器設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理：力控機(jī)器人需要使用高精度的傳感器來獲取實(shí)時(shí)的力量信息，同時(shí)還需要進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)處理，以保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。

力控算法設(shè)計(jì)：力控機(jī)器人需要采用特定的算法來控制機(jī)器人運(yùn)動和施加的力量，同時(shí)還需要考慮力學(xué)模型和控制模型之間的耦合關(guān)系。

模型參數(shù)估計(jì)：力控機(jī)器人需要使用準(zhǔn)確的模型來描述機(jī)器人的動力學(xué)和控制特性，因此需要進(jìn)行模型參數(shù)估計(jì)，包括慣性參數(shù)、摩擦力參數(shù)等。

環(huán)境感知與交互：力控機(jī)器人需要對周圍環(huán)境進(jìn)行感知，并根據(jù)感知結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢斫换ィ虼诵枰芯凯h(huán)境感知技術(shù)和交互算法。

機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)集成：力控機(jī)器人需要進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要進(jìn)行系統(tǒng)集成和調(diào)試，確保機(jī)器人能夠按照預(yù)期工作。