在机器人控制领域,transparency(透明性)是一个描述机器人在物理交互过程中如何响应外部力或运动的术语。透明性在这里通常意味着机器人的运动和行为对于与其交互的用户或环境来说是直观且可预测的。换句话说,透明性意味着机器人的控制策略应该使得用户在操作时能够感觉到机器人的运动是“透明”的,即用户可以感知到机器人对力的响应是自然且符合预期的,就像是在与另一个实体进行直接的物理交互一样。
实现透明性通常需要精细地调整机器人的控制算法,以确保它能够精确地感知并响应外部力或运动。例如,在阻抗控制中,通过调整机器人的刚度、阻尼和惯性等参数,可以使机器人在受到外部力时以期望的方式运动,从而提供用户一种“透明”的交互体验。
透明性在机器人应用中是非常重要的,特别是在需要机器人与人类进行紧密协作的场合。例如,在医疗康复领域,康复机器人需要具有高度的透明性,以便患者能够感知到机器人的运动并与之进行自然的交互,从而促进康复进程。同样,在工业自动化领域,透明性机器人能够与人类工人协同作业,共同完成任务,提高工作效率。
阻抗常用Z表示,是一个复数,实际称为电阻,虚称为电抗。阻抗的单位是欧姆。
阻抗控制的目标:建立一个期望的机器人位置和接触力的动态响应关系。将外界环境系统视为对机器人系统的一种“干扰”,并给机器人在受外界力而偏离既定运动时具有阻抗形式的扰动响应。通过改变上述阻抗,就可以调节机器人与外界的动态作用。
透明度在机器人控制中,通常指的是机器人在进行物理交互时对人类用户的直观性和可预测性。一个透明的机器人应该能够清晰地表达其运动意图和受力状态,使用户能够直观地感知并理解机器人的行为。这样的设计有助于增强用户与机器人之间的信任感,提高协作效率,尤其是在需要高度协同工作的场景中。实现透明度通常要求机器人在控制算法上进行优化,以确保其响应外部力或运动的方式与人类用户的期望相符合。
而保真度在机器人控制中,强调的是机器人在执行任务时保持原始任务要求或环境特性的能力。换句话说,保真度要求机器人在执行动作或与环境交互时能够精确地保持原始数据的准确性,避免失真或偏差。例如,在机器人抓取物体的过程中,保真度高的机器人能够精确地感知物体的形状、大小和重量,从而以更真实的方式抓取物体。这对于需要精确操作和感知的任务至关重要,如精细操作、装配作业等。
透明度和保真度在机器人控制中相互补充,共同构成了机器人性能的重要方面。透明度提高了机器人与用户之间的交互效率,而保真度则确保了机器人在执行任务时的准确性和可靠性。在实际应用中,根据具体任务需求和环境条件,可以针对性地优化机器人的透明度和保真度,以实现更高效、更安全的机器人操作。
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机器人阻抗控制的原理,应用和实现点击上方“中国指挥与控制学会”可关注我们!C2如何加入学会注册学会会员:个人会员:关注学会微信:中国指挥与控https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4ODcwOTExMQ==&mid=2655576258&idx=7&sn=184c8790dd14d5c4f0f65632c5bde833&chksm=8b9a425abcedcb4c6e5229a2292282a9fb80bd9585f415f6be231956d69a31cf819f6e28976c&scene=27