Franka robot.setCollisionBehavior作何解释
robot.setCollisionBehavior
函数在Franka Emika Panda机器人中用于设置机器人在碰撞情况下的行为。这个函数的参数是一个4×7的双精度浮点数组,其中每一行的7个值分别表示机器人7个关节的阈值或灵敏度。每一行代表不同类型的控制策略,因此总共有四行。
具体来说,这四行分别设置了关节和笛卡尔空间的碰撞行为阈值以及阻抗控制行为。每一行对应的是一个特定的控制模式或场景下的灵敏度和阈值设置。这些设置允许你精确地控制机器人在发生碰撞时的响应行为。下面是对每一行的详细解释:
1. 第一行:关节空间上的高阈值
{{20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0}}
- 含义:设定了7个关节的高阈值。如果某个关节的力矩超过这个阈值,机器人将判断为发生了碰撞。
- 场景:通常用于允许较大的力作用在关节上,比如机器人需要在较高力的环境下工作。
- 作用:在需要强制执行任务或处理较大力作用时使用较高的阈值,确保机器人在正常情况下不会误判为碰撞。
2. 第二行:关节空间上的低阈值
{{20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0}}
- 含义:设定了7个关节的低阈值。与第一行相同的值表示在关节空间上的低阈值与高阈值一样。
- 场景:在较敏感的场景中,可能需要设置低阈值以检测较小的力变化。
- 作用:在需要对较小的力变化做出响应时使用较低的阈值,例如在精细装配任务中。
3. 第三行:笛卡尔空间上的高阈值
{{10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}}
- 含义:设定了笛卡尔空间(即机器人末端执行器)上6个自由度的高阈值,外加1个冗余值。这些值表示机器人末端的力/力矩超过这个阈值时,判断为发生了碰撞。
- 场景:通常用于末端需要承受较大的力时,比如抓取重物。
- 作用:用于检测末端执行器是否承受了超出预期的力,以防止设备损坏或人员受伤。
4. 第四行:笛卡尔空间上的低阈值
{{10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}}
- 含义:设定了笛卡尔空间上的低阈值,通常用来检测较小的力变化。
- 场景:在需要对末端的微小力变化敏感的应用场景下,例如精密加工或力觉反馈控制。
- 作用:确保在较小力作用下,机器人可以立即检测到并做出响应,防止对环境或任务造成破坏。
代码解释
robot.setCollisionBehavior( {{20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0}}, // 第一行:关节空间上的高阈值 {{20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0, 20.0}}, // 第二行:关节空间上的低阈值 {{10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}}, // 第三行:笛卡尔空间上的高阈值 {{10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}} // 第四行:笛卡尔空间上的低阈值 );
-
关节空间的高低阈值:
- 设定了每个关节的力矩检测阈值。高阈值用于允许较大力作用,低阈值用于检测较小的力变化。
-
笛卡尔空间的高低阈值:
- 设定了末端执行器在各方向的力检测阈值。高阈值允许较大力作用,低阈值用于检测较小的力变化。
示例:修改阈值以适应不同场景
根据具体应用需求,可以调整这些阈值。例如,在精密装配任务中,可以将低阈值设置得更低,以便及时检测到微小的力变化:
robot.setCollisionBehavior( {{15.0, 15.0, 15.0, 15.0, 15.0, 15.0, 15.0}}, // 第一行:降低关节空间的高阈值 {{5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0}}, // 第二行:降低关节空间的低阈值 {{8.0, 8.0, 8.0, 8.0, 8.0, 8.0, 8.0}}, // 第三行:降低笛卡尔空间的高阈值 {{3.0, 3.0, 3.0, 3.0, 3.0, 3.0, 3.0}} // 第四行:降低笛卡尔空间的低阈值 );
这种设置可以使机器人对较小的碰撞或力变化更加敏感,有助于在复杂的任务中更好地保护设备和确保任务的成功。
总结
robot.setCollisionBehavior
函数的四行参数分别用于设置关节和笛卡尔空间的高低阈值,确保机器人在不同场景下对碰撞或力变化能够做出适当的响应。通过合理设置这些阈值,可以实现对机器人运动的精确控制,确保设备和操作过程的安全性。