Resumen

Existen dos categorías principales de esquemas de control de fuerza: el control híbrido de posición-fuerza y el control de impedancia. Sin embargo, el primero no tiene en cuenta la interacción dinámica entre el efector final del robot y el entorno. En cambio, el control por impedancia incluye la regulación y estabilización del movimiento del robot mediante la creación de una relación matemática entre las fuerzas de interacción y las trayectorias de referencia. Implica un par energético de un flujo y un esfuerzo, en lugar de controlar una sola posición o una fuerza. Generalmente se utiliza un filtro de impedancia masa-muelle-amortiguador para la seguridad de la interacción. El ajuste de los parámetros del filtro de impedancia es importante y, si se utiliza una estrategia inadecuada, puede provocar un contacto inestable. Los seres humanos, sin embargo, tienen sistemas de control excepcionalmente eficaces con actuadores biológicos avanzados. Un individuo puede manipular la rigidez de los músculos para cumplir con las fuerzas de interacción. En consecuencia, los parámetros del filtro de impedancia deben ser variables en el tiempo en lugar de constantes en valor para ajustarse al comportamiento humano durante las tareas de interacción. Por lo tanto, este artículo presenta una visión general de las estrategias de control de la impedancia, incluyendo esquemas de control estándar y ampliados. Los controladores estándar abarcan las arquitecturas de impedancia y admitancia. Los esquemas de control ampliados incluyen el control de la admitancia con seguimiento de la fuerza, el control de la impedancia variable y el control de la impedancia de las articulaciones flexibles. Las categorías de control de la impedancia y sus características y limitaciones están bien introducidas. Se presta atención al control de impedancia variable y se consideran los posibles esquemas de control, el rendimiento, la estabilidad y la integración de elementos conformes constantes con el robot anfitrión.

• Materias:Método de elementos finitos Ingeniería biomédica Biomecánica Huesos Prótesis
• Subjects:Finite element method Biomedical engineering Biomechanics Bones Prostheses
• Palabras claves:control de impedancia, esquema de control ampliado, control de impedancia variable, filtro de impedancia, fuerza de interacción, esquema de control de fuerza, actuador biológico avanzado, esquema de control posible, categorías de fuerza, finalidad de interacción segura
• Keywords:impedance control, extended control scheme, variable impedance control, impedance filter, interaction force, force control scheme, advanced biological actuator, possible control scheme, categories of force, safe interaction purpose