安全与快速的人机交互可变刚度执行器的设计与控制

本文关注于机器和机器人与人类进行物理交互的执行器的设计与控制，实施我们先前工作中建立的标准1，以优化机械控制共同设计，旨在实现内在安全但又具有性能的机器。在我们的可变阻抗驱动（VIA）方法中，执行器实时控制机器运动部件的参考位置和机械阻抗，以优化性能的同时内在地保证安全。本文描述了这种概念的实现，包含了一种新型的机电可变刚度驱动（VSA）电动机。报告了VSA的设计和工作原理，以及其动态行为的分析。提出了一种新颖的反馈控制方案，并展示了实验结果，显示了由VSA电动机驱动的一链节手臂的性能和安全性。