力矩控制

1、指令约束

力矩指令需满足不超限且连续：

\begin{aligned} -\dot{\tau}_{j \max } & < \dot{\tau}_{jc} < \dot{\tau}_{j \max } \\ -\tau_{j \max } & < \tau_{jc} < \tau_{j \max } \end{aligned}

参数	一轴	二轴	三轴	四轴	五轴	六轴	七轴	单位
力矩上限	85	85	85	85	36	36	36	$Nm$
力矩微分上限	1500	1500	1500	1500	1000	1000	1000	$Nm/s$

参数	一轴	二轴	三轴	四轴	五轴	六轴	单位
力矩上限	85	85	85	36	36	36	$Nm$
力矩微分上限	1500	1500	1500	1000	1000	1000	$Nm/s$

这些状态数据均可在实时模式下获取。可以通过设置并调用 startReceiveRobotState() 接口订阅数据，接着在控制周期内调用 getStateData() 接口获取其实时数值。

数据名 (fieldName)	类型	单位	含义说明	补充
`tau_m`	ArrayXD	`Nm`	关节力矩 / 连杆端传感器力矩反馈	传感器的纯反馈值，不包含摩擦力。
`tau_c`	ArrayXD	`Nm`	指令关节力矩	SDK 发送的指令值。需要加上重力补偿等参数才是系统中最终的力矩下发值。仅在打开实时模式控制之后有效。
`tau_filtered_m`	ArrayXD	`Nm`	滤波后关节力矩	对连杆端反馈关节力矩 `tau_m` 的滤波结果。仅在打开实时模式控制之后有效。
`tau_vel_c`	ArrayXD	`Nm/s`	指令力矩微分	`tau_c` 的微分值。仅在打开实时模式控制之后有效。
`tau_ext_base`	Array6D	`Nm`	基坐标系中外部力矩	仅在打开实时模式控制之后有效。
`tau_ext_stiff`	Array6D	`Nm`	力控坐标系中外部力矩	仅在打开实时模式控制之后有效。
`theta_m`	ArrayXD	`rad`	电机位置	电机端的位置反馈。
`theta_vel_m`	ArrayXD	`rad/s`	电机位置微分	电机端的速度反馈。
`motor_tau`	ArrayXD	`Nm`	电机转矩	电机实际反馈的转矩，包含摩擦力。该反馈值可通过乘以减速比，折算得关节反馈力矩（即通过电机力折算的连杆端力矩）。
`motor_tau_filtered`	ArrayXD	`Nm`	滤波后电机转矩	对电机反馈转矩的滤波结果，也是最终发送的指令。可使用 `setFilterFrequency` 进行滤波参数的设置。仅在打开实时模式控制之后有效。

力矩控制效果与机械臂硬件状态、负载参数、力控模型精度直接相关。

若上述验证异常，通常存在力控模型误差。

处理建议
- 若存在模型误差：
  - 准确设置负载质量与质心（不可粗估）。
  - 通过HMI界面或者SDK的calibrateForceSensor接口执行力传感器标定，通过SDK控制机器人运动时建议程序中调用calibrateForceSensor接口，每次运动前标定一下力传感器。
- 若力控模型正常：
  - 优先检查发送力矩指令是否合理。
  - 零力矩控制机器人发飘原因：通过力矩控制时，控制器底层补偿了摩擦力和重力，伺服实际执行的指令为摩擦力+重力+sdk发送的指令力矩。由于静摩擦力没有精确的数学模型，力矩补偿不到位可能会导致机器人运动，可尝试调节摩擦力补偿系数解决。
调试建议
- 首次联调建议从低幅值、低变化率开始，逐步增大指令。
- 控制回调中避免阻塞和耗时操作，防止周期抖动影响力矩闭环稳定性。
- 与网络波动叠加时，优先直连并保持链路简单。