CN113635297B - 一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法及系统，该方法包括，判断出末端执行器与被操作物体之间的接触状态；计算出被操作物体的刚度；根据末端执行器与被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合被操作物体的刚度，计算出自适应系数；根据自适应系数调整PI D控制器的PI D参数，基于P I D控制器对接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；根据PI D控制器输出的机器人末端位置修正量控制机器人运动，以保持或切换末端执行器与被操作物体之间的接触状态，完成机器人的自适应力接触控制。本发明可以实现机器人末端与被操作物体的柔性接触或恒力控制，保证机器人末端稳定的接触被操作物体。

Description

一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法及系统

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法及系统。

背景技术

机器人对被操作物体进行操作时会接触被操作物体，但是不同的被操作物体其刚度各不相同，若机器人采用统一的输出来接触被操作物体，就会导致机器人输出力会发生波动，由此会对被操作物体产生破坏或者其他不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法及系统，可以实现机器人末端与被操作物体的柔性接触或恒力控制，保证机器人末端稳定的接触被操作物体。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下步骤，

S1，根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

S2，根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

S3，根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

S4，对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

S5，根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述S1具体为，

根据所述目标接触力以及预设的接触力阈值范围对所述六维力传感器实时输出的接触力进行判断，得到所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

其中，所述接触力阈值范围由下限阈值接触力和上限阈值接触力组成；所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态包括第一接触状态、第二接触状态、第三接触状态和第四接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力小于或等于所述下限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第一接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述下限阈值接触力且小于或等于所述目标接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第二接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述目标接触力且小于或等于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第三接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第四接触状态。

进一步，在所述S2中，计算所述被操作物体的刚度的公式为，

其中，K为所述被操作物体的刚度，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，X为所述末端执行器的实时位置，X_l为所述末端执行器在上一控制周期末的位置。

进一步，在所述S3中，计算自适应系数的公式为，

s＝g(K)；

其中，s为所述自适应系数，K为所述被操作物体的刚度，g()为自适应系数计算函数，所述自适应系数计算函数具体为线性函数或二次多项式函数。

进一步，在所述S4中，调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算的公式为，

其中，dx为所述机器人末端位置修正量，s为所述自适应系数，K_D为所述PID控制器的微分系数，K_P为所述PID控制器的比例系数，K_I为所述PID控制器的积分系数；Δf为所述接触力差值，且Δf＝f_r-f_s，具体的，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，f_r为所述目标接触力。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统。

一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统，基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统应用于，利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下模块，

接触状态判断模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

刚度计算模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

自适应系数计算模块，其用于根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

接触力差值计算模块，其用于对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；

位置调整模块，根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

所述位置调整模块，其还用于根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备。

一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备，包括机器人、六维力传感器、末端执行器和工控机；所述末端执行器通过所述六维力传感器安装在所述机器人末端法兰上，所述六维力传感器与所述工控机电连接，所述工控机与所述机器人电连接；

所述工控机用于，

根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制装置。

一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法。

本发明的有益效果是：本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法、系统、设备及装置通过基于被接触物体的刚度检测，机器人可以对整个操作过程的接触进行自适应力控制，进而可以实现机器人末端与被操作物体的柔性接触或恒力控制，保证机器人末端稳定的接触被操作物体，避免对被操作物体产生破坏。

附图说明

图1为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法的流程图；

图2为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法的PID控制图；

图3为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法中接触状态切换的模型图；

图4为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统的结构框图；

图5为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机器人，2、六维力传感器，3、末端执行器，4、被操作物体，5、工作台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下步骤，

S1，根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

S2，根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

S3，根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

S4，对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

S5，根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

图2为本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法的PID控制图。

在本具体实施例中：

所述S1具体为，

根据所述目标接触力以及预设的接触力阈值范围对所述六维力传感器实时输出的接触力进行判断，得到所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

其中，所述接触力阈值范围由下限阈值接触力和上限阈值接触力组成；所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态包括第一接触状态、第二接触状态、第三接触状态和第四接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力小于或等于所述下限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第一接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述下限阈值接触力且小于或等于所述目标接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第二接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述目标接触力且小于或等于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第三接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第四接触状态。

在所述S2中，计算所述被操作物体的刚度的公式为，

其中，K为所述被操作物体的刚度，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，X为所述末端执行器的实时位置，X_l为所述末端执行器在上一控制周期末的位置。

在所述S3中，计算自适应系数的公式为，

s＝g(K)；

其中，s为所述自适应系数，K为所述被操作物体的刚度，g()为自适应系数计算函数，所述自适应系数计算函数具体为线性函数或二次多项式函数。

机器人接触并按压被操作物体时，自适应系数s应该与被操作物体的刚度K成正相关关系；机器人接触并松开被操作物体时，自适应系数s应该与被操作物体的刚度K成负相关关系。因此所述末端执行器与所述被操作物体之间的不同接触状态应该选择用不同的自适应系数计算函数g()。

在所述S4中，

调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算的公式为，

其中，dx为所述机器人末端位置修正量，s为所述自适应系数，K_D为所述PID控制器的微分系数，K_P为所述PID控制器的比例系数，K_I为所述PID控制器的积分系数；Δf为所述接触力差值，且Δf＝f_r-f_s，具体的，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，f_r为所述目标接触力。

在所述S5中，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态的切换模型如图3所示：

机器人带动末端执行器匀速下降，在接触被操作物体之前，此时六维力传感器检测的接触力f_s小于或等于下限阈值接触力f_min，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第一接触状态。

在机器人继续运动时，接触到被操作物体后，此时六维力传感器检测的接触力f_s大于下限阈值接触力f_min而不超过目标接触力f_r，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态由第一接触状态切换到第二接触状态。

机器人在保持与被操作物体接触的同时，继续按压被操作物体，此时六维力传感器检测的接触力f_s大于目标接触力f_r，而不超过上限阈值接触力f_max，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态由第二接触状态切换到第三接触状态。

当六维力传感器检测的接触力f_s大于上限阈值接触力f_max，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态由第三接触状态切换到第四接触状态；在第四接触状态，机器人开始松开被操作物体，所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态依次由第四接触状态切换到第三接触状态，由第三接触状态切换到第二接触状态，由第二接触状态切换到第一接触状态，完成整个接触状态的模式切换。

本发明的方法可以应用于常用的协作机器人平台上(如UR5机器人、艾利特CS66机器人等)，以实现机器人末端与环境的柔性接触或恒力控制。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统。

如图4所示，一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统，基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统应用于，利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下模块，

接触状态判断模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

刚度计算模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

自适应系数计算模块，其用于根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

接触力差值计算模块，其用于对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；

位置调整模块，根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

所述位置调整模块，其还用于根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

在本具体实施例中：

所述接触状态判断模块具体用于，

根据所述目标接触力以及预设的接触力阈值范围对所述六维力传感器实时输出的接触力进行判断，得到所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

其中，所述接触力阈值范围由下限阈值接触力和上限阈值接触力组成；所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态包括第一接触状态、第二接触状态、第三接触状态和第四接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力小于或等于所述下限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第一接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述下限阈值接触力且小于或等于所述目标接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第二接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述目标接触力且小于或等于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第三接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第四接触状态。

在所述刚度计算模块中，计算所述被操作物体的刚度的公式为，

其中，K为所述被操作物体的刚度，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，X为所述末端执行器的实时位置，X_l为所述末端执行器在上一控制周期末的位置。

在所述自适应系数计算模块中，计算自适应系数的公式为，

s＝g(K)；

其中，s为所述自适应系数，K为所述被操作物体的刚度，g()为自适应系数计算函数，所述自适应系数计算函数具体为线性函数或二次多项式函数。

在所述位置调整模块中，调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算的公式为，

其中，dx为所述机器人末端位置修正量，s为所述自适应系数，K_D为所述PID控制器的微分系数，K_P为所述PID控制器的比例系数，K_I为所述PID控制器的积分系数；Δf为所述接触力差值，且Δf＝f_r-f_s，具体的，f_s为所述六维力传感器实时输出的接触力，f_r为所述目标接触力。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备。

如图5所示，一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备，包括机器人1、六维力传感器2、末端执行器3和工控机；所述末端执行器3通过所述六维力传感器2安装在所述机器人1末端法兰上，所述六维力传感器2与所述工控机电连接，所述工控机与所述机器人1电连接；基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备还包括用于承载被操作物体4的工作台5，机器人1也安装在工作台5上，工控机安装在工作台5内；

所述工控机用于，

根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

本发明的设备可以应用于常用的协作机器人平台上(如UR5机器人、艾利特CS66机器人等)，以实现机器人末端与环境的柔性接触或恒力控制。该设备具有结构合理、性能可靠、超声成像质量高等优点。

基于上述一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，本发明还提供一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制装置。

一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法。

本发明一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法、系统、设备及装置通过基于被接触物体的刚度检测，机器人可以对整个操作过程的接触进行自适应力控制，进而可以实现机器人末端与被操作物体的柔性接触或恒力控制，保证机器人末端稳定的接触被操作物体，避免对被操作物体产生破坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，其特征在于：利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下步骤，

S1，根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

S2，根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

S3，根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

S4，对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

S5，根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

2.根据权利要求1所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，其特征在于：所述S1具体为，

根据所述目标接触力以及预设的接触力阈值范围对所述六维力传感器实时输出的接触力进行判断，得到所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

其中，所述接触力阈值范围由下限阈值接触力和上限阈值接触力组成；所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态包括第一接触状态、第二接触状态、第三接触状态和第四接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力小于或等于所述下限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第一接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述下限阈值接触力且小于或等于所述目标接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第二接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述目标接触力且小于或等于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第三接触状态；

当所述六维力传感器实时输出的接触力大于所述上限阈值接触力，则判定所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态处于第四接触状态。

3.根据权利要求1或2所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，其特征在于：在所述S2中，计算所述被操作物体的刚度的公式为，

；

其中，

为所述被操作物体的刚度，

为所述六维力传感器实时输出的接触力，

为所述末端执行器的实时位置，

为所述末端执行器在上一控制周期末的位置。

4.根据权利要求1或2所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，其特征在于：在所述S3中，计算自适应系数的公式为，

；

其中，

为所述自适应系数，

为所述被操作物体的刚度，

为自适应系数计算函数，所述自适应系数计算函数具体为线性函数或二次多项式函数。

5.根据权利要求1或2所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法，其特征在于：在所述S4中，调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算的公式为，

；

其中，

为所述机器人末端位置修正量，

为所述自适应系数，

为所述PID控制器的微分系数，

为所述PID控制器的比例系数，

为所述PID控制器的积分系数；

为所述接触力差值，且

，具体的，

为所述六维力传感器实时输出的接触力，

为所述目标接触力。

6.一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统，其特征在于：基于刚度检测的机器人自适应力接触控制系统应用于，利用通过六维力传感器安装在机器人末端法兰上的末端执行器对被操作物体进行自适应力接触，包括以下模块，

接触状态判断模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态；

刚度计算模块，其用于根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

自适应系数计算模块，其用于根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

接触力差值计算模块，其用于对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；

位置调整模块，根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

所述位置调整模块，其还用于根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

7.一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制设备，其特征在于：包括机器人、六维力传感器、末端执行器和工控机；所述末端执行器通过所述六维力传感器安装在所述机器人末端法兰上，所述六维力传感器与所述工控机电连接，所述工控机与所述机器人电连接；

所述工控机用于，

根据所述六维力传感器实时输出的接触力，判断出所述末端执行器与被操作物体之间的接触状态；

根据所述六维力传感器实时输出的接触力、所述末端执行器在上一控制周期末的位置以及所述末端执行器的实时位置，计算出所述被操作物体的刚度；

根据所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，选择对应的自适应系数计算函数，并结合所述被操作物体的刚度，计算出自适应系数；

对所述六维力传感器实时输出的接触力与预先设置的目标接触力作差处理，得到接触力差值；根据所述自适应系数调整PID控制器的PID参数，并基于调整PID参数后的PID控制器对所述接触力差值进行计算，输出机器人末端位置修正量；

根据所述PID控制器输出的机器人末端位置修正量控制所述机器人运动，以保持或切换所述末端执行器与所述被操作物体之间的接触状态，完成所述机器人的自适应力接触控制。

8.一种基于刚度检测的机器人自适应力接触控制装置，其特征在于：包括处理器和存储器，所述存储器内存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的基于刚度检测的机器人自适应力接触控制方法。

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