杨学文 王楠

1 中国海洋大学 信息科学与工程学院,青岛,266100

0 引言

1973 年,经典科幻电影《西部世界》向我们展示了一个科幻迷离的世界,近50 年来,机器人已经从一个似乎遥不可及的科幻主题发展成了当今社会不可或缺的一部分．机器人已经出现在我们生活的各个角落,近到家庭扫地机器人、工厂焊接装配机器人、医疗机器人,远到深海开发探测机器人、外太空探测机器人等,它们在危险、苛刻的条件下作业,并帮助人们从繁重的工作中解放出来,在许多领域都彰显出了巨大的潜力．2015 年5月,国务院正式印发《中国制造 2025》,将机器人产业的发展提升到战略层面,由此,我国全面展开了在机器人产业领域的建设与布局．

机械臂是机器人与环境进行交互的重要部分[1],甚至很多机器人本身只表现为一个机械臂,如美国加利福尼亚大学开发的Dex-Net 2.0[2]、丹麦Universal Robots 公司的 UR5 机器人、德国 KUKA 公司开发的LBR iiwa机器人[3]等．机械臂的控制水平是机器人技术发展的重要衡量标准．从控制策略的角度来看,可以将机械臂的控制分为示教控制、遥操作控制、半自主控制和全自主控制等．示教控制指通过人工设定轨迹对机械臂进行控制,该方法对处理器要求不高,已广泛应用于流水的生产线任务,如汽车组装生产线[4]．但是这种控制方法无法通过对外界感知自适应地控制机械臂．遥操作的控制最早出现在 20 世纪四五十年代,其目的在于保护在放射性环境中的工作人员．遥操作控制……