一、主要参数介绍

力控主要阻抗控制参数:

•M（质量）：影响机器人对环境产生的冲击运动，M大会导致轨迹误差较大，系统响应慢。

•D（阻尼）：相当于摩擦，D越大会减小响应力超调，响应慢，能量消耗大。

•K（刚度）：刚度参数决定了机器人在受力时的刚性程度，作用相当于弹簧，数值越大，弹力越大。

•目标力（ goal_force ）：力控设备达到力平衡状态下所受到的力。

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 1000.0, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

二、脚本实例

• 当 K 为0时，不设置目标力，机械臂会处于一个 拖动 效果

• 当 K 大于0时，不设置目标力，会出现 弹簧 效果，K 越大，弹簧越硬。

• 当 K 为0，且设置了 D 和 目标力 的情况下，会出现 力引导 的情况，即不受外力作用下，机械臂持续 运动，速度与力成正比，与阻尼成反比，直到受到反方向的力与 目标力 达成 平衡。

• 当 K 不为0，且设置了 D 和 目标力 的情况下，机械臂会下落一段距离，后停止并保持 弹簧 状态。对抗下落所需的力等于设置的 目标力。

• 如果存在 Move ，在 Move 完成之后继续完成上述四点动作。

注：

所有脚本力控开启方向为Z，设置的 K 和 D 值均在 Z 方向上

初始位姿pose_z = 400、pose_y=400

Move速度为v = 10

1. 实例1、拖动（drag）

实例说明 ：当 K 为0时，不设置目标力，机械臂会处于一个 拖动 效果，即给末端施加外力，机械臂会朝着力的方向移动，不会回到原位。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100.0, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 0

情况描述：

演示力控 拖动 效果，拖动后保持，不会回位

D 越小，拖动越轻

[info] 实例1相关文件

drag.pro

drag.lua

init.lua

2. 实例2、弹簧（spring）

实例说明 ：当 K 不为0时，不设置目标力，会出现 弹簧 效果，K 越大，弹簧越硬，即越远离当前位置，所需的力就越大，撤去外力后，机械臂会回到原位。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100.0, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 100, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 0

情况描述：

演示力控 弹簧 效果，拖动松开后回回位

K 越大，弹簧越硬

[info] 实例2相关文件

spring.pro

spring.lua

init.lua

3. 实例3、设置目标力的拖动（guide）

实例说明 ：在 实例1 演示的 拖动 中增加目标力-5N，机械臂会受目标力影响，一直朝着能使目标力平衡的方向移动，直到受到相等的外力使机械臂达到平衡状态，机械臂停止运动。该实例中，目标力为-5N，机械臂向下运动，直到给工具向上5N的外力使之达到平衡状态。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100.0, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = -5

情况描述：

• 不施加外力，机械臂一直向下运动
• 施加 5N 的力可使机械臂维持不动，如果施加大于5N的力，机械臂会向上运动

[info] 实例3相关文件

guide.pro

guide.lua

init.lua

4. 实例4、设置目标力的弹簧（spring2）

实例说明 ：在 实例2 演示的 弹簧 中增加目标力-5N，机械臂会受目标力影响，朝着能使目标力平衡的方向移动，不同于 实例3 中受相等的外力达到平稳状态，弹簧 状态下末端移动距离会产生反方向的力，与设置的目标力达到平衡后，机械臂处于一个新的 弹簧 状态。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100.0, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 500, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = -5

情况描述：

• 不施加力，机械臂运动到 390 左右停下，然后处在 弹簧 状态

• 施加外力，使 pose_z 维持到 400，所需的力 为 5N 左右

[info] 实例4相关文件

spring2.pro

spring2.lua

init.lua

5. 实例5、设置Y+参考轨迹的弹簧（soft_y_line）

实例说明 ：在 实例2 演示的 弹簧 中添加 参考轨迹 ,沿着Y+方向移动100mm。机械臂全程处于 弹簧 状态，在朝着Y+方向移动时，施加Z方向外力后，机械臂会在弹簧力作用下，回到原来Z的位置，Move结束后，仍处于 弹簧 状态。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 100, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 0

情况描述：

• 不施加外力：机械臂从 y400 运动至 y500，且从 z400 -> z386，然后处于弹簧状态

• 设置了最大力条件，力超过最大限制，满足 isCondFullfiled()，机械臂停止运动

图表 显示

[info] 实例5相关文件

soft_y_line.pro

soft_y_line.lua

init.lua

6. 实例6、设置Y+参考轨迹与目标力的弹簧（force_y_line）

实例说明 ：在 实例5 演示的 弹簧 中添加 目标力 。机械臂全程处于 弹簧 状态，在朝着Move方向移动时，机械臂受目标力影响，Z方向会朝着使目标力平衡的方向移动，当弹簧的力与目标力平衡后，Z方向停止运动。Move结束后，机械臂Z在目标力之下。

参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 100, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 100, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = -1

情况描述：

• 不施加外力：机械臂从 y400 运动至 y500，且从 z400 -> z386，然后处于 弹簧 状态

• 如果z400位于桌面上，开启力控，机械臂从 y400 -> y500，并且给桌面持续施加约 1N 的压力

图表 显示

[info] 实例6相关文件

force_soft_y_line.pro

force_soft_y_line.lua

init.lua

7. 实例7、绘制直线（line）

实例说明 ：为直观展现力控效果，该实例分两段进行绘制直线。

第一段，Z方向竖直下落到桌面，到达平衡状态。整个过程从路点2->路点0->target_pose->力平衡点。路点2->路点0过程机械臂快速拉近距离，路点0->target_pose此路径为参考轨迹，为降低机械臂速度导致的冲击，target_pose设置为桌面接触上1mm的位置，到达target_pose位置后，受目标力驱动继续下降，直到接触桌面达到力平衡状态,力平衡点无需单独设置。结束条件包括 运动超时、运动到位、运动到达稳态、力控超出最大力达到保护性停止。

第二段，以力平衡点为基准点，在基准点往Y+移动100mm绘制直线，力控状态作用于整个绘制过程，时刻保持在1N左右直到直线绘制完成。结束条件包括 运动超时、运动到位、力控超出最大力达到保护性停止。

第一段 参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 600, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 1

第二段 参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 600, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 1

[info] 实例6相关文件

line.pro

line.lua

init.lua

8. 实例8、绘制圆（circle）

第一段，Z方向竖直下落到桌面，到达平衡状态。整个过程从路点2->路点0->target_pose->力平衡点。路点2->路点0过程机械臂快速拉近距离，路点0->target_pose此路径为参考轨迹，为降低机械臂速度导致的冲击，target_pose设置为桌面接触上1mm的位置，到达target_pose位置后，受目标力驱动继续下降，直到接触桌面达到力平衡状态,力平衡点无需单独设置。结束条件包括 运动超时、运动到位、运动到达稳态、力控超出最大力达到保护性停止，同 实例7。

第二段，以力平衡点为基准点，在基准点Z不变的情况下，设置另外两个参考点，这三个点构成一条圆的轨迹。将设置好的圆的参考轨迹给力控，根据力控反馈的力的值修正圆的轨迹，时刻保持在1N左右直到圆形绘制完成。结束条件包括 运动超时、运动到位、力控超出最大力达到保护性停止，同 实例7。

第一段 参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 600, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 1

第二段 参数设置 如下：

M = {30.0, 30.0, 10.0, 10.0, 10.0, 10.0}

D = {1000.0, 1000.0, 600, 100.0, 100.0, 100.0}

K = {1000, 1000.0, 0, 100.0, 100.0, 100.0}

goal_force = 1

[info] 实例6相关文件

circle.pro

circle.lua

init.lua