力控应用手册

1 前言

本手册面向工业自动化领域的设计、调试、运维及选型技术人员，系统梳理力控应用的核心知识体系。内容兼顾理论基础与实操落地，覆盖技术原理、硬件选型、配置调试、故障排查及场景适配，既满足新手快速入门需求，也可为资深工程师提供精准参考。

2 安全信息

由于力控系统涉及机器人运动、力传感器操作等潜在风险，用户在使用之前必须仔细阅读、理解并遵守本手册的说明。集成商必须确保部署的力控系统符合相应法律法规与行业标准，严格执行风险评估，并采取必要措施降低风险。同时，用户必须遵守集成商指定的安全规范。

AUBO 提醒用户

在部署、使用力控系统时，必须注意设备与操作安全，力控系统的使用者需对自身及现场安全负责。AUBO 不对因违规操作、未遵守安全规范导致的安全问题负责。

3 力控基础理论

3.1 力控技术简介

力控技术是工业机器人与环境实现 “柔性交互” 的核心技术，通过力 / 力矩传感器采集接触力信号，结合控制算法实时调整机器人运动轨迹 / 姿态，使末端执行器在接触作业中保持可控的接触力。

3.1.1 力控技术分类

类型	核心特征	典型应用场景
主动力控	实时采集力信号并主动调整运动，闭环控制接触力	打磨、装配、插拔、熨烫
被动力控	依靠机械结构（如弹簧、阻尼器）被动缓冲接触力，无实时算法调整	简易抓取、低精度贴合
混合力控	主动力控 + 被动力控结合，核心方向主动控力，非核心方向被动缓冲	高精度齿轮啮合、防水盖安装

3.1.2 核心应用场景拆解

装配类：齿轮啮合、U 盘插拔、防水盖安装（核心需求：精准对位 + 可控接触力，避免零件损伤）。
表面作业类：打磨、熨烫、触摸屏绘制（核心需求：恒力贴合 + 轨迹跟随，保证作业均匀性）。
检测类：工件尺寸检测、接触力标定（核心需求：力控精度 ±0.5 N 内，保证检测重复性）。

3.2 力控基本原理

力控的本质是 “力 - 位置” 的闭环调节，核心逻辑为：采集实际力 > 计算力偏差 > 转化为位置或速度修正量 > 驱动机器人运动。

力控的基本原理包括：

控制模式	原理流程	关键优势	适用环境
力反馈控制	1. 力传感器采集实时力 $F_{r e a l}$ 。 2. 计算偏差 $Δ F = F_{c m d} - F_{r e a l}$ 。 3. 控制器根据 $Δ F$ 通过柔顺控制算法计算出末端的位置修正量 $Δ X$ 。 4. 驱动机器人移动 $Δ X$ 直至 $Δ F$ ≤ 阈值。	控力精度高（±0.1~0.5 N）	刚性 / 半刚性环境
阻抗控制	将机器人末端等效为 “质量 - 阻尼 - 刚度” 弹簧系统，通过调整 $M / D / K$ （质量/阻尼/刚度）参数，使末端对外部力的响应符合预设力学特性。	抗环境扰动能力强	柔性环境（如布料、橡胶）
力 / 位置混合控制	笛卡尔坐标系中，部分轴控制力（如 Z 轴）、部分轴控制位置（如 X/Y 轴）。	兼顾轨迹精度与力控柔性	平面恒力作业（如触摸屏绘制）

说明：

$F_{r e a l}$ ：力传感器采集到的末端实际接触力。
$F_{c m d}$ ：控制器设定的目标力指令。
$Δ F$ ：目标力与实际力之间的偏差值。
$Δ X$ ：控制器根据力偏差计算出的末端位置修正量。
柔顺控制算法：控制器基于导纳模型公式 $M \ddot{Δ X} + D \dot{Δ X} + K Δ X = Δ F$ 计算得到位置修正量 $Δ X$ 。

3.3 力控策略

3.3.1 控制策略选型对比表

控制策略	核心逻辑	调优难度	控力精度	适用场景	典型参数配置（Z 轴）
位置控制模式	以位置调整间接控力 $(F = K \cdot δ_{x})$	低	±1~2 N	刚性环境、低精度作业（如简易按压）	$K = 2000$ $D = 500$ $M = 20$
力控模式	直接闭环调节力输出，位置随力自适应	中	±0.5~1 N	柔性环境、恒力作业（如布料熨烫）	$K = 0$ $D = 2000$ $M = 20$ $F_{c m d} = 30 N$
阻抗控制模式	调整 $M / D / K$ 适配环境刚度，兼顾力与位置	高	±0.1~0.5 N	高精度作业（如触摸屏绘制、齿轮啮合）	$K = 0$ $D = 300$ $M = 20$ $F_{c m d} = 1 N$
混合控制模式	X/Y 轴位置控制，Z 轴力控	中	±0.5 N	平面恒力轨迹作业（如画直线 / 圆）	X/Y： $K = 1000$ Z： $K = 0$ $D = 1000$

3.3.2 策略切换实操规则

刚性环境 > 柔性环境：降低 $K$ （刚度）、提高 $D$ （阻尼），避免机器人 “硬碰硬” 导致力超调。
低精度 > 高精度：降低 $M$ （质量）、细化力偏差阈值（如从 ±1 N 降至 ±0.2 N）。
单点作业 > 轨迹作业：启用混合控制，保证轨迹轴（X/Y）精度，控力轴（Z）柔性。

3.4 力控参数调优

3.4.1 核心参数的工程化定义

参数	工程化定义	调优敏感方向
$M$ （质量）	决定机器人末端 “惯性大小”， $M$ 越大，末端越 “笨重”，对力变化的响应越慢	高速作业：减小 $M$ 高精度作业：适度增大 $M$
$D$ （阻尼）	决定机器人末端 “运动阻力”， $D$ 越大，末端越 “迟钝”，力超调越小但响应越慢	力超调大：增大 $D$ 响应慢：减小 $D$
$K$ （刚度）	决定机器人末端 “回位力度”， $K$ 越大，末端越 “僵硬”，偏离参考点后回位力越强	需浮动作业： $K$ =0 需精准回位：增大 $K$
目标力	需结合作业场景设定，需预留 “安全余量”（如触摸屏最大力 1.5 N，目标力设 1 N）	易碎件：降低目标力刚性件：适度提高

3.4.2 参数调优实操步骤

基础参数初始化
- 质量 $M$ ：6 维初始值 {20,20,20,10,10,10}（通用基线，适配多数轻载作业）。
- 阻尼 $D$ ：6 维初始值 {500,500,500,100,100,100}（避免初始力超调）。
- 刚度 $K$ ：控力轴设 0，位置轴设 1000（先保证位置稳定，再调力）。
- 目标力：按作业需求的 70% 设定（如需求 10 N，先设 7 N，避免初始力冲击）。
阻尼 $D$ 调优（优先消除力超调）
- 运行作业程序，观察力曲线：
  - 力超调＞20%（如目标 10 N，峰值 12 N+）：每次增大 D 的 10%，直至超调 ≤ 10%。
  - 力响应滞后＞ 500 ms：每次减小 D 的 5%，直至响应时间 ≤ 300 ms。
质量 $M$ 调优（优化动态响应）
- 若轨迹误差＞ 0.5 mm：减小 $M$ （每次减 10%），直至轨迹误差 ≤ 0.2 mm。
- 若力波动＞±0.5 N：增大 $M$ （每次加 10%），直至波动 ≤ ±0.2 N。
刚度 $K$ 调优（适配作业场景）
- 浮动作业： $K$ =0，确保末端可随外力移动（如搜孔）。
- 回位作业：逐步增大 $K$ （每次加 200），直至回位精度 ≤ 0.1 mm（如点按后复位）。
- 柔性接触： $K$ 保持 0，避免 “弹簧效应” 损伤工件（如布料熨烫）。
目标力校准
- 逐步提升目标力至需求值（每次加 1 N），观察力稳定性，若出现超调则回调 $D / M$ 。

3.5 力控效果与应用

根据不同的参数设置，力控可以实现以下效果：

拖动效果：当 $K$ 为 0 时，不设置目标力，机械臂会处于一个拖动效果，即给末端施加外力，机械臂会朝着力的方向移动，不会回到原位。
弹簧效果：当 $K$ 不为 0 时，不设置目标力，会出现弹簧效果，K 越大，弹簧越硬，即越远离当前位置，所需的力就越大，撤去外力后，机械臂会回到原位。
力引导效果：当 $K$ 为 0，且设置了 $D$ 和目标力的情况下，会出现力引导的情况，即不受外力作用下，机械臂持续运动，速度与力成正比，与阻尼成反比，直到受到反方向的力与目标力达成平衡。
带目标力的弹簧效果：当 $K$ 不为 0，且设置了 $D$ 和目标力的情况下，机械臂会下落一段距离，后停止并保持弹簧状态。对抗下落所需的力等于设置的目标力。

4 力传感器选型及安装

4.1 力传感器类型

力传感器是力控系统的核心组件，主要分为以下类型：

内置力传感器：集成在机器人末端中的力传感器，用于检测末端接触力。
外置力传感器：安装在机器人末端执行器上的力传感器，用于检测末端接触力。
外接力传感器：连接控制柜（485/USB 转 485），用于检测接触力，需配置驱动参数并部署对应插件。

常见的力传感器技术参数包括：

参数	说明	典型值
测量范围	传感器能够测量的力/力矩范围	±100 N / ±10 Nm
分辨率	传感器能够检测的最小力/力矩变化	0.1 N / 0.01 Nm
采样频率	传感器数据更新的频率	1000 Hz
精度	传感器测量值与真实值的偏差	±0.5%

4.1.1 传感器型号

支持的传感器型号：

4.2 力传感器安装

4.2.1 内置力传感器

部署：
内置力传感器：结构简单无需部署，上电即可使用。
配置：
力传感器配置相关操作，请参见 4.3.1 内置及外置力传感器配置。

4.2.2 外置力传感器

ARCS 系统前期确认
在传感器安装前，需完成系统版本、硬件接口、传感器型号的确认，避免因兼容问题导致接入失败。
- 系统版本与协议确认
  - ARCS 系统版本 ≥ v0.31.1
- 硬件接口确认
  确认机械臂末端是否具备通信接口：
  - 末端具备 RS485 接口：直接通过末端接口接入传感器。
  - 末端无对应接口：参考 4.2.3 外接传感器安装完成安装步骤。
外置传感器机械安装
警告：
- 请务必在机械臂处在断电状态下进行接线操作，以防短路损坏传感器或机械臂接口。
- 接线前需检查机械臂末端、传感器表面是否存在损坏、异物附着，确保安装面平整无毛刺。
1. 传感器末端接线机械臂末端 4 Pin 引脚的航插口。
2. 传感器供电：在工具 I/O 配置页中，将 VCC、DO 端子的输出电压设置为 DC24V：
ARCS 配置与使用流程
1. 确认 ARCS 系统版本 ≥ v0.31.1（如版本过低请先升级系统）。
2. 完成传感器机械安装。
3. 在工具 I/O 配置页中完成 24V 供电配置，确认传感器通信正常（传感器在线）。
4. 调用初始化 API 选择传感器型号。
5. 完成传感器校准后即可使用。
  说明：
  力传感器配置相关操作，请参见 4.3.1 内置及外置力传感器配置。

4.2.3 外接力传感器

外接力传感器需连接至控制柜，并修改对应配置文件完成安装配置。

外接力传感器机械安装

警告：

请务必在控制柜断电状态下进行接线操作，以防短路损坏传感器或控制器接口。
控制柜与机械臂末端完成连接后，需确认 RS485 转接头的固定螺丝拧紧到位、无松动，避免出现接触不良问题。

传感器 USB 转 485 接口在控制柜的接线方式：

序号	说明	接线方式
1	传感器电源正极	可接外接电源或控制柜 IO 板上的 DC24V 电源
2	传感器电源负极	可接外接电源或控制柜 IO 板上的 GND
3	RS485 通信 +	接 USB 转 485 模块的 T/R+
4	RS485 通信 -	接 USB 转 485 模块的 T/R-
5	屏蔽线	接 USB 转 485 模块的 GND
6	USB 转 485 的 USB 端	接控制柜的 USB 接口

说明：

GND：电源地/信号地，是电路的参考 0 电位点。
T/R+/-：USB 转 485 模块的差分信号收发端（T/R+ 为信号正，T/R- 为信号负）。
RS485+/-：力传感器侧的 RS485 通信差分信号端（RS485+ 接 T/R+，RS485- 接 T/R-）。
屏蔽线：通信电缆的金属防护层，用于减少电磁干扰，确保信号传输的稳定性。

配置文件修改：

将以下配置文件新增添加至 /root/arcs_ws/config/aubo_control.conf 末尾。

鑫精诚配置信息

toml

[[Sensor]]
    location = "extensions/xinjingcheng_ftsensor/xinjingcheng_ftsensor.so"
    bundle = "xinjingcheng_ftsensor"
    alias = "xinjingcheng_ftsensor"
    enable = true

    [Sensor.options]
        manufactory = "XinJingcheng"
        port = "/dev/ttyUSB0"
        baudrate = 115200
        stop_bits = 1.0
        parity = "none"
        enable_notch_filter = false

宇立配置信息

toml

# 配置 yuli_ftsensor
[[Sensor]]
    location = "extensions/yuli_ftsensor/yuli_ftsensor.so"
    bundle = "yuli_ftsensor"
    alias = "yuli_ftsensor"
    enable = true
    
    [Sensor.options]
        manufactory = "YuLi"
        port = "/dev/ttyUSB0"
        baudrate = 230400
        stop_bits = 1.0
        parity = "even"
	    enable_notch_filter = false

ATI 配置信息

toml

[[Sensor]]
alias = 'ati_ftsensor1'
bundle = 'ati_ftsensor'
enable = true
location = 'extensions/ati_ftsensor/ati_ftsensor.so'

    [Sensor.options]
    address="127.0.0.1" #传感器的 IP
    port=40000 #传感器的端口

坤维配置信息

toml

# 配置 kw_ftsensor1
[[Sensor]]
    location = "extensions/kw_ftsensor/kw_ftsensor.so"
    bundle = "kw_ftsensor"
    alias = "kw_ftsensor1"
    enable = true
    
    [Sensor.options]
        manufactory = "KunWei"
        port = "/dev/ttyUSB0"
        baudrate = 460800
        stop_bits = 1.0
        parity = "none"
        enable_notch_filter = false

说明：

坤维传感器配置为出厂预设，无需手动配置。本配置仅用于故障排查时，核对默认参数的正确性。

力控插件部署及调试请参考4.3.3 外接力传感器配置。

4.3 力传感器配置

4.3.1 内置力传感器

目前 AUBO iS(FT) 系列机械臂已搭载自研的内置力传感器，支持通过 AUBO 示教器完成相关连接与配置。

在 AUBO 示教器左侧导航栏依次单击“配置 > 一般 > 工具I/O”进入传感器调试界面。
内置传感器无需额外连接配置，上电后系统将自动识别传感器类型，自动展示对应传感器调试页面。
- 六维力（内置）：即内置的六维力传感器。
  - 状态：显示传感器当前的通信与工作情况。常见的状态包括【正常】或【故障】。
  - 型号：显示内置力传感器的硬件型号。
  - 量程：显示传感器在六个自由度（ $F x$ 、 $F y$ 、 $F z$ 、 $M x$ 、 $M y$ 、 $M z$ ）上能够准确感知的最大负荷范围。
    - $F z$ ：轴向力的最大量程（如 200 N）。
    - $F x / F y$ ：径向力的最大量程（如 100 N）。
    - $M x / M y / M z$ ：各轴向翻转力矩及扭转力矩的最大量程（如 5 Nm）。
- 一维力（内置）：即内置的一维力传感器。
  - 状态：显示传感器当前的连接情况。当显示【已连接】时，表示系统已成功识别硬件并可以进行数据采集。
  - 量程：显示传感器在单轴方向上的最大测量范围。
    - $F x$ ：有效测量方向的力的最大量程（如 200 N）。该数值定义了传感器在主受力方向上能感知的最大压力或拉力。
内置力传感器配置完成后，即可对【零点校准】及【传感器调试】功能进行配置。
说明：
内置力传感器与外置力传感器的【零点校准】及【传感器调试】功能配置步骤一致，参考 4.3.2 配置流程即可。

4.3.2 外置力传感器

安装于机器人末端执行器上的外置力传感器可通过 AUBO 示教器直接完成配置。

在 AUBO 示教器左侧导航栏依次单击“配置 > 一般 > 工具I/O > 工具485”进入外置传感器调试界面。
在【类型】下拉框中选择【六维力传感器】，并依次在【品牌】和【型号】下拉框中选定目标传感器的对应品牌与型号。
【安装偏移】用于补偿传感器坐标系与法兰坐标系的偏移，配置完成后单击右上角按钮激活传感器。
说明：
【安装偏移】一般为 0，目前只有宇立传感器需要设置【安装偏移】为 45°。
六维力传感器工具激活状态与功能说明
激活成功后，界面显示如下：
- 激活状态灯：未激活为灰色，激活成功为绿色，激活失败为红色。
  激活成功后显示出【零点校正】和【传感器调试】功能按钮。
  - 零点校正：
    【零点校正】主页显示上次校正后的偏置，如需重新校准可以单击右下角的【重新校准】按钮，进入校正界面，重新校准分为手动校准和自动校准功能。
    - 自动校准：通过自主运动到预设的三个位姿实现，使用时需要注意干涉。
    - 手动校准：需要根据提示示教三个位姿，并开始校准流程。
  - 传感器调试：
    传感器调试界面主要用于查看传感器数据曲线，同时拥有记录数据，回放数据，选择数据类型，数据坐标系和设置显示数据时间的功能。

4.3.3 外接力传感器

与控制柜连接的外接力传感器需使用力控插件来进行配置。

4.3.3.1 力控插件安装

前置准备：ARCS 上位机版本需为 0.29.2-beta.15 及以上。
部署步骤：联系 AUBO 技术人员获取插件压缩包，解压后在终端进入解压目录，执行 sh install.传感器类型 命令（例如：sh install.kunwei），即可一键完成插件部署与配置。
支持的传感器类型：坤维、鑫精诚、宇立、ATI。

当看到图中的提示信息，即代表安装完成。

说明

首次切换到新的 ARCS 版本后需要重新部署。

4.3.3.2 力控插件部署

打开 AUBO 示教器，单击右上角“设置 > 系统 > 插件 > 新增”，选择对应版本的插件压缩包，单击【选择】进行添加。
添加插件后，勾选力控插件，单击【重启】，即可完成插件的启用。
重启完成后，可在插件列表中查看力控插件。

4.3.3.3 力控插件界面

传感器配置界面
传感器配置界面如上图所示。
1. 【传感器品牌】：用于选择使用的传感器品牌，目前支持内置传感器、坤维、宇立和鑫精诚传感器，选择完传感器之后，传感器就会立即请求数据。
2. 可勾选复选框，来显示或隐藏相应数据。
3. 【实时】：勾选【实时】，即可在下方图表处显示力数据。
4. 【保存】：
  - 在不勾选实时的情况下，单击【保存】，保存的数据为开始请求起的所有数据。
  - 在勾选实时的情况下，单击【保存】，按钮状态变更为停止，此时开始保存数据，再次单击【停止】，停止保存，保存的数据为两次单击之间的数据。
  文件保存在 /root/arcs_ws/extensions/force_control 目录下，文件中前六组数据为使用的 TCP 的位姿，后六组数据为 x、y、z 方向上的力和力矩大小。
  说明
  - 文件保存路径和图表显示长度支持修改，需要至 /root/arcs_ws/program/default.ins 文件中进行修改，配置参数与上述步骤一致。
  - 图表实时显示除去偏置和负载的基于 Base 坐标系的力数据。支持显示 Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz 六组数据，分别表示 x、y、z 方向上的力和力矩大小。
示教界面
1. 使用力控插件的相应功能前需要先在“配置>一般>工具中心点”处添加 TCP。单击【添加】，然后输入工具中心点相对于法兰中心的偏移值，并将此 TCP 设置为【默认】，如图所示。
2. 然后进行传感器的标定，单击【标定】即可自动进行标定。
  说明
  在标定前务必保证传感器配置界面能正常读取力数据，且需要保证在标定过程中机械臂没有干涉，不会受到碰撞等影响。标定结束后，参数框会显示偏置、质量和质心数据，根据需要重新设置负载参数。
标定位姿界面
进行标定有三组默认的位姿，分别为 TCP 的 X 轴正方向朝下、TCP 的 Y 轴正方向朝下和 TCP 的 Z 轴正方向朝下，分别对应三组图片。
1. 单击示教界面的三组图片，可移动至标定位姿界面。
2. 双击示教界面的三组图片，可自行设置标定位姿，移动至想要的位姿，单击【确认】即可修改完成，自动保存。

4.3.3.4 力控插件程序节点

在程序节点中添加力控条件，单击“编程 > 插件 > ForceControl”，即可添加力控条件，此条件分为力控条件配置和正常/异常退出力控条件后的流程实现。

说明

正常/异常退出力控条件后都必须添加流程，程序停止后也应加入脚本 fcDisable()，避免异常退出后力控未关闭。

基础配置界面
1. 可自定义修改节点名称。
2. 选择参考坐标系，一般选择用户坐标系或者工具坐标系作为参考坐标系。
3. 力控开启方向，如果不需要该方向力，可取消勾选。
4. 可设置目标力与对应速度限制。
5. 在“配置 > 插件 > 力控 > 传感器”配置界面可以査看实时的力控数据，如下所示，参考坐标系为上图步骤 2 设置的坐标系。
高级配置界面
高级配置界面能对六个方向上的阈值、阻尼和刚度参数进行配置，某个方向的参数能否修改，取决于示教界面相应方向的复选框是否勾选。
- 阈值：在此界面修改暂无作用，需要到 /root/arcs_ws/config/aubo_control.conf 文件中进行修改。
- 阻尼：描述推动机器人有多少阻力。阻力不会随机器人与参考点的距离而增加，而通常随机器人的速度而增加。
- 刚度：描述机器人尝试返回参考点的力度。值越高，弹簧效果越强。将该值设置为零不会产生弹簧效应，并且机器人将沿所选方向浮动。
停止条件界面
停止条件界面分为正常退出条件和异常退出条件。
- 在正常退出条件中，可供选择的有目标力和稳态两种情况，满足条件即可退出力控条件，并进入力控正常退出流程。
  - 选择目标力，即代表六个方向上满足目标力设置的阈值大小。
  - 选择稳态，即代表机械臂运动队列为空，且保持相对静止。
- 在异常退出条件中，可供选择的有超时一种情况，满足条件即可退出力控条件，并进入力控异常退出流程。选择超时，即代表开启力控后间隔设置时间还未退出力控。

5 力控编程节点

5.1 力控程序节点

在开始力控程序节点前，可针对机器人手臂作业目标，单击程序信息卡片右上角的调配按钮来对【刚度】、【阻尼】、【环境刚度】参数进行配置。

参数	说明	适用场景
刚度	力控虚拟弹簧系数，控制机器人维持目标位置的 “软硬程度”。值越大越 “硬”，抗偏移能力越强；值越小越 “软”，越易被外力推动。	高刚度（0.7~1.0）：精密压装、硬装配、定位焊接。中低刚度（0.1~0.6）：打磨、抛光、曲面跟踪、拖动示教。
阻尼	力控虚拟减震系数，抑制振动与振荡，提升稳定性。值越大运动越平稳但响应偏慢；值越小响应越快但易抖动。	高阻尼（0.6~1.0）：配合高刚度，用于压装、铆接。中阻尼（0.3~0.7）：通用打磨、抛光、装配。低阻尼（0.1~0.3）：配合低刚度，用于轻松拖动示教。
环境刚度	算法对工件 / 环境硬度的预估参数，用于调整力控模型。值越大代表接触的工件越硬。	高环境刚度（0.7~1.0）：金属、玻璃、陶瓷等硬质工件的打磨 / 压装。中低环境刚度（0.0~0.6）：塑料、橡胶等软质工件，或无接触拖动示教、测试。

5.1.1 基础力控

5.1.1.1 恒力控制

力或扭矩值可以设置为柔性轴，机器人手臂调节自身位置以达到所选的力，实现恒力条件下 TCP 在曲面上滚动、推动或拉动工件等。

控制模式：坐标系

坐标系选型：
- 基座：
  - 说明：以机器人底座为原点的固定坐标系，不随手臂运动改变。恒力方向相对于地面固定不变。
  - 适用场景：力方向需始终垂直/平行于地面的作业，如地面工件打磨、垂直压合、上下料。
- 工具：
  - 说明：以末端工具中心点（TCP）为原点的坐标系，随工具姿态实时变化。恒力方向与工具自身绑定，随工具运动、旋转。
  - 适用场景：力方向需随工具姿态调整的作业，如曲面打磨、插销装配。
参数调配：
勾选目标柔性轴后，可对以下参数进行配置：
- 柔性轴：选择需要开启恒力控制的轴（X/Y/Z/RX/RY/RZ），勾选后该轴进入柔顺控制模式。
- 力：设置目标轴需要保持的恒力/扭矩值，线性轴的单位为 N，旋转轴的单位为 Nm。
  - 线性轴：数据类型为 float（保留 2 位小数），取值范围为 [0, 传感器最大量程]；若未配置传感器量程，系统默认上限为 2000 N，默认值为 0。
  - 旋转轴：数据类型为 float（保留 2 位小数），取值范围为 [0, 传感器最大量程]；若未配置传感器量程，系统默认上限为 100 Nm，默认值为 0。
- 速度限制：设置目标轴的最大运动速度，防止恒力控制下出现失控运动。
  - 线性轴：数据类型为 int，单位为 mm/s，取值范围为 [1, 末端速度限值]，默认值为 150 mm/s。
  - 旋转轴：数据类型为 int，单位为 °/s，取值范围为 [1, 360]，默认值为 60 °/s。
配置完成后可单击【图例】来查看。

5.1.2 力控装配

通过力控技术实现精确的装配操作，支持通过不同子节点实现多种装配模式，包括：力控搜孔、力控柔性插拔等。

在对应装配模式配置完成后，可通过添加停止条件，在触发（超时、力超限或逻辑成立）时立即停止动作并跳转程序，从而起到保护硬件和优化逻辑的效果。

超时：设置动作执行时限。数据类型为 float（保留 2 位小数），单位 s，范围 [1.00, 1000.00]，默认 5.00（必选）。
最大力限制：设置搜索时最大允许力值。数据类型为 float（保留 2 位小数），单位 N，范围 [1.00, 最大量程]，默认 200.00。
表达式：自定义逻辑。结果为 True 时，立即停止当前动作并跳转执行。

5.1.2.1 搜孔

在圆形或矩形区域内沿着表面上越来越密集的轨迹进行搜索，同时保持一定的接触力，直到入孔深度达到 5 mm。

搜索轨迹
- 螺旋线：
  - 搜索半径：控制螺旋线向外扩散的范围，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000] ，默认 10。
  - 开始密度：设置开始搜索时基础图形的重复次数。取值范围 [1,10]，默认值 3。
  - 方向：定义搜索路径的旋转方向，可选顺时针或逆时针。
- 摆线（Z 字形）
  - 矩形边长：定义 Z 字型搜索路径的矩形区域长度。数据类型为 int，单位为 mm，取值范围 [5, 1000]，默认值 20。
  - 起始位置：设置摆线开始搜索时的初始角度。取值范围为 [-180, 180]。
  - 开始密度：设置开始搜索时基础图形的重复次数。取值范围 [1,10]，默认值 3。

搜索平面：以 $X$ 轴水平向右， $Y$ 轴水平向前， $Z$ 轴垂直向上的坐标系为准。
- 平面（ $X Y$ ）：以 $X$ 轴与 $Y$ 轴组合而成的水平面。
- 侧面（ $Y Z$ ）：以 $Y$ 轴与 $Z$ 轴组合而成的侧平面。
- 截面（ $X Z$ ）：以 $X$ 轴与 $Z$ 轴组合而成的横截面。
辅助参数
- 接触力：设置搜索任务中的目标接触力大小。数据类型为 float（保留 2 位小数），单位为 N，取值范围为 [5.0, 最大量程]，默认值为 10.0。
  说明：
  最大量程说明：优先使用传感器量程；若传感器量程未知，则按公式 机械臂额定负载 * 1.2 * 9.8 * 4 计算缺省量程并取整数位。
- 速度系数：调节搜索运动的速度比例。数据类型为 float（保留 1 位小数），取值范围为 [0.1, 5]，默认值为 1.0。

5.1.2.2 柔性插拔

控制机器人沿预先设定的插拔方向移动，直到到达目标位置。

轨迹调整：
轨迹调整模块用于定义柔性插拔过程中的运动补偿策略，包含螺旋线、侧摆、自动适应三种模式，用于解决孔位偏差、卡滞等装配问题。
- 自动适应
  - 插入速度：定义柔性插拔过程中的轴向插入速度，数据类型为 int，单位为 mm/s，取值范围为 [1, 工具速度上限]，默认值 10。
  - 最大距离：限制自动适应插拔轨迹的最大轴向移动距离，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000]，默认值 100。
  - 引导力：设置自动适应插拔过程中的引导力大小，数据类型为 float（保留 2 位小数），单位为 N，取值范围为 [0, 最大量程]，默认值 0。
- 螺旋线
  - 开始半径：螺旋路径的起始半径，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000]，默认值 10。
  - 停止半径：螺旋路径的终止半径，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000]，默认值 10。
  - 方向：定义柔性插拔螺旋路径的旋转方向，可选顺时针或逆时针。
  - 速度系数：控制螺旋路径的推进速度，数据类型为 float（保留 1 位小数），取值范围为 [0.1, 10.0]，默认值 1.0。
  - 最大距离：限制螺旋路径的最大扩散距离，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000]，默认值 100。
  - 引导力：设置柔性插拔过程中的引导力大小，数据类型为 float（保留 2 位小数），单位为 N，取值范围为 [0, 最大量程]，默认值 0。
- 侧摆
  - 最大距离：限制侧摆路径的最大移动距离，数据类型为 int，单位为 mm，取值范围为 [1, 1000]，默认值 100。
  - 引导力：设置侧摆过程中的引导力大小，数据类型为 float（保留 2 位小数），单位为 N，取值范围为 [0, 最大量程]，默认值 0。
  - 方向：定义侧摆运动的轴向，可选值为 RX、RY，默认值 RX。交替模式暂不支持，不显示该选项。
  - 角度：定义侧摆运动的摆动角度，数据类型为 int，单位为 °，取值范围为 [1, 30]，默认值 5。
  - 速度系数：控制侧摆运动的推进速度，数据类型为 float（保留 1 位小数），取值范围为 [0.1, 10.0]，默认值 1.0。
运动方向
用于定义柔性插拔运动的基础运动参数，包括运动方向的解析基准与工具的运动速度、加速度表现，是整个柔性工艺的基础运动配置。
- 工具中心点（TCP）：
  - 使用激活的工具中心点：采用示教器中已激活的 TCP 作为运动参考点。
  - 忽略激活的工具中心点：不使用当前激活的 TCP，强制以机器人末端法兰中心作为运动控制的参考点。
  - 用户自定义工具中心点：以用户新构建的自定义 TCP 坐标作为柔性插拔的专用参考点，独立于系统激活的 TCP。
- 坐标系：
  - 基座：以机器人基座为原点的全局坐标系，所有运动指令均基于基座坐标系解析，运动方向不受机器人姿态影响。
  - 工具：以当前激活或已自定义的 TCP 为原点的局部坐标系，运动方向随工具姿态同步变化。
  - 用户自定义坐标系：以用户新构建的自定义坐标系为运动参考基准。
- 工具速度：定义工具的运动速度，数据类型为 int，单位为 mm/s，取值范围为 [1, 工具速度上限]，默认值 10。
- 工具加速度：定义工具的运动加速度，数据类型为 float（保留 2 位小数），单位为 mm/s²，取值范围为 [0.01, 工具速度上限]，默认值为直线运动节点默认值。

5.2 力控装配接口

5.2.1 接口总览

功能分类	接口名称	简要描述
力传感器	`zeroTcpForce` `restoreTcpForce`	力偏置清零恢复
柔顺抓取	`fcGraspComp` `fcWaitGraspCompFinish`	抓取不确定位置物体等待抓取完成
接触检测	`fcContact`	基于力阈值的接触探测
对齐	`fcAlign`	柔顺对齐运动
搜孔	`fcSearchHole`	在平面内进行孔位搜索（含啮合轨迹）
入孔检查	`fcCheckInHole`	判断是否进入孔内
柔性插入	`fcInsertComp`	具有力控约束的插入动作

5.2.2 详细接口与参数说明

5.2.2.1 zeroTcpForce - 末端力清零

接口定义
```
ret = zeroTcpForce(time)
```
功能说明：
对末端六维力传感器在指定时间窗口内进行均值滤波，并将结果设为偏置，实现力清零。
请求参数
参数名类型 Required 单位说明示例
time number Yes s 采样时长，取平均用时窗口；建议 >= 0.5 s 1.0
返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 清零成功
FORCE_ZERO_FAILED(-104) 清零失败（通信异常/传感器异常/参数非法）
调用约束
- 在静止（末端无外力扰动）条件下执行，避免运动期间清零导致误差。
- 在清零期间建议机器人不接触外界。

参数名	类型	Required	单位	说明	示例
`time`	number	Yes	s	采样时长，取平均用时窗口；建议 >= 0.5 s	`1.0`

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	清零成功
`FORCE_ZERO_FAILED(-104)`	清零失败（通信异常/传感器异常/参数非法）

5.2.2.2 restoreTcpForce - 力偏置恢复

接口定义
```
ret = restoreTcpForce()
```
功能说明
恢复清零前存储的原始偏置参数，通常搭配末端力清零接口，在结束力控动作后使用。
返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 恢复成功
FORCE_RESTORE_FAILED(-105) 恢复失败（无数据）

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	恢复成功
`FORCE_RESTORE_FAILED(-105)`	恢复失败（无数据）

5.2.2.3 fcGraspComp - 柔顺抓取

接口定义
```
ret = fcGraspComp(params)
```
功能说明
用于抓取位置存在不确定性的工件，通过柔顺轴方向的力阈判断抓取成功。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	取值/范围	说明	示例
`feature`	table[6]	Optional	—	—	抓取坐标系定义（基座/工具/用户）；格式 `{x,y,z,rx,ry,rz}`，一般 `{0,0,0,0,0,0}` 表示基坐标，通过 getTcpPose() 获取当前 pose 表示工具坐标系	`{0,0,0,0,0,0}`
`soft_axis`	table[6]	Yes	—	每项 0/1	指定一个或多个柔顺轴（在 feature 坐标系下的索引）；例如 `{1,0,0,0,0,0}` 表示沿 X	`{1,1,0,0,0,0}`
`soft_force_threshold`	table[6]	Yes	N	>=0	各柔顺轴上的力阈值；当轴上受力小于该阈值时判定抓取成功	`{2,2,0,0,0,0}`
`speed_limit`	number	Optional	m/s	>0	柔顺轴方向最大速度（TCP）	`0.1`
`max_distance_limit`	number	Yes	m	>0	柔顺轴允许最大位移	`0.05`
`grasp_timeout`	number	Optional	s	>0	操作超时	`5.0`

返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 成功进入柔顺抓取模式
AUBO_INVL_ARGUMENT(-5) 参数错误或初始化失败

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	成功进入柔顺抓取模式
`AUBO_INVL_ARGUMENT(-5)`	参数错误或初始化失败

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  feature = {0,0,0,0,0,0},
  soft_axis = {1,0,0,0,0,0},
  soft_force_threshold = {2,2,0,0,0,0},
  speed_limit = 0.05,
  max_distance_limit = 0.02,
  grasp_timeout = 3.0
}
ret = fc.fcGraspComp(params)

5.2.2.4 fcWaitGraspCompFinish - 等待柔顺抓取完成

接口定义
```
ret = fcWaitGraspCompFinish(timeout)
```
功能说明
在规定时间内等待 fcGraspComp 触发完成事件。通常与 fcGraspComp 成对使用。
请求参数
参数名类型 Required 单位说明示例
timeout number Yes s 最大等待时间 5
返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 抓取动作已完成
AUBO_TIMEOUT(-4) 超时未完成
GRASPCOMP_DISTANCE_EXCEEDED(-451) 超出最大距离限制

参数名	类型	Required	单位	说明	示例
`timeout`	number	Yes	s	最大等待时间	`5`

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	抓取动作已完成
`AUBO_TIMEOUT(-4)`	超时未完成
`GRASPCOMP_DISTANCE_EXCEEDED(-451)`	超出最大距离限制

5.2.2.5 fcContact - 接触

接口定义
```
ret = fcContact(params)
```
功能说明
机械臂沿接触轴方向进行接触探测，触发接触条件后立即停止。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	取值/范围	说明
`feature`	table[6]	Optional	—	—	接触坐标系定义，格式 `{x,y,z,rx,ry,rz}`
`compliance`	table[6]	Yes	—	各轴是否参与力控（0/1）	力控方向，例如 `{0,0,1,0,0,0}` 表示仅 Z 轴
`wrench`	table[6]	Yes	N / Nm	目标力/力矩阈值	当检测力达到该阈值视为接触，例如 `{0,0,10,0,0,0}`
`env_stiff`	table[6]	Optional	—	[0.0~1.0]	环境刚度估计，用于力控制算法
`damp_scale`	table[6]	Optional	—	[0.1~1.0]	阻尼比例
`stiff_scale`	table[6]	Optional	—	[0.0~1.0]	刚度比例
`speed_limits`	number	Optional	m/s	>0	接触方向上的速度限制
`distance`	number	Optional	m	>0	最大位移限制（超过则返回超距）
`timeout`	number	Yes	s	>0	操作超时

返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 成功达到接触条件
CONTACT_DISTANCE_EXCEEDED(-201) 超出最大允许位移（distance）
AUBO_TIMEOUT(-4) 超时未接触（timeout）

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	成功达到接触条件
`CONTACT_DISTANCE_EXCEEDED(-201)`	超出最大允许位移（distance）
`AUBO_TIMEOUT(-4)`	超时未接触（timeout）

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  feature = {0,0,0,0,0,0},
  compliance = {0,0,1,0,0,0},
  wrench = {0,0,10,0,0,0},
  env_stiff = {0,0,0.8,0,0,0},
  damp_scale = {0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5},
  stiff_scale = {0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5},
  speed_limits = 0.02,
  distance = 0.1,
  timeout = 8
}
ret = fc.fcContact(params)

5.2.2.6 fcSearchHole - 搜孔

接口定义
```
ret = fcSearchHole(params)
```
功能说明
在指定平面上执行搜索轨迹进行轴孔探寻。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	取值/范围	说明
`search_plane`	SpiralPlane	Optional	—	xy(1)/xz(2)/yz(3)	搜索平面，默认 TCP 坐标系 xy 平面
`search_range`	number	Yes	m	>0	搜索半径或范围
`search_time`	number	Yes	s	>0	搜索总时长上限
`guide_traj_type`	GuideTrajType	Optional	—	SPIRA/MESHING/WEAVE	主动引导轨迹类型
`search_max_force`	number	Optional	N	>5	搜索过程允许的最大力
`search_guide_force`	number	Optional	N	—	搜索方向的引导力
`speed_scale`	number	Optional	—	[0.1~5]	全局速度比例
`search_damp_scale`	table[6]	Optional	—	[0.1~1]	阻尼调整
`search_stiff_scale`	table[6]	Optional	—	[0.1~1]	刚度调整
`push_distance`	number	Optional	m	>0	推进距离

返回参数

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	搜孔成功
`SEARCH_FORCE_EXCEEDED(-251)`	力超限，搜索中受力超过 `search_max_force`
`AUBO_TIMEOUT(-4)`	搜孔超时（`search_time`）
`SEARCH_RANGE_EXCEEDED(-252)`	超出搜索范围

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  search_plane = SearchPlane.xy,
  search_range = 0.02,
  search_time = 15,
  guide_traj_type = GuideTrajType.WEAVE,
  search_max_force = 50,
  search_guide_force = 10,
  speed_scale = 1.0
}
ret = fc.fcSearchHole(params)

5.2.2.7 fcCheckInHole - 入孔检查

接口定义
```
inside = fcCheckInHole(params)
```
功能说明
沿指定检测轴进行柔顺探测，判断工件是否进入孔内；返回布尔值表示检测结果。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	说明
`check_axis`	table[3]	Yes	—	检测轴向量（工具坐标系），例如 `{1,0,0}`；最多支持两个方向
`check_range`	number	Yes	m	检测位移范围
`check_force`	number	Yes	N	搜索轴方向上的受力阈值，超过视为在孔内
`check_speed`	number	Yes	m/s	搜索速度（TCP）

返回参数
返回值含义
true 已进入孔内
false 未进入孔（超出范围或未达到力阈）

返回值	含义
`true`	已进入孔内
`false`	未进入孔（超出范围或未达到力阈）

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  check_axis = {1,0,0},
  check_range = 0.02,
  check_force = 5.0,
  check_speed = 0.01
}
inside = fc.fcCheckInHole(params)

5.2.2.8 fcInsertComp - 柔性插拔

接口定义
```
ret = fcInsertComp(params)
```
功能说明
机器人按照柔性约束方式执行插入动作，支持不同引导轨迹（螺旋/摆动/直线），并在到达深度或遇到故障时退出。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	说明
`insert_select`	InsertSelect	Optional	—	插入方向，相对于工具坐标系： x(1)/y(2)/z(3)（默认 z）
`insert_max_speed`	number	Optional	m/s	插入速度上限
`insert_time`	number	Optional	s	操作超时
`guide_traj_type`	GuideTrajType	Optional	—	SPIRAL/WEAVE/LINE
`insert_max_force`	number	Optional	N	插入过程最大允许力
`insert_max_depth`	number	Optional	m	插入最大深度
`insert_guide_force`	number	Optional	N	引导力大小
`speed_scale`	number	Optional	—	速度比例 [0.1~5]
`insert_damp_scale`	table[6]	Optional	—	阻尼比例 [0.1~1]
`insert_stiff_scale`	table[6]	Optional	—	刚度比例 [0.0~1]

返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 插入成功（达到深度或判定完成）
INSERT_FORCE_EXCEEDED(-351) 受力超限（insert_max_force）
AUBO_TIMEOUT(-4) 超时或未达到条件

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	插入成功（达到深度或判定完成）
`INSERT_FORCE_EXCEEDED(-351)`	受力超限（`insert_max_force`）
`AUBO_TIMEOUT(-4)`	超时或未达到条件

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  insert_select = InsertSelect.z,
  insert_max_speed = 0.02,
  insert_time = 12,
  guide_traj_type = GuideTrajType.SPIRAL,
  insert_max_force = 20,
  insert_max_depth = 0.05,
  insert_guide_force = 2.0,
  speed_scale = 1.0
}
ret = fc.fcInsertComp(params)

5.2.2.9 fcAlign - 对齐

接口定义
```
ret = fcAlign(params)
```
功能说明
通过柔顺运动调整位置与姿态，使被对齐物体与接触面实现高精度对齐。

请求参数

参数名	类型	Required	单位	说明
`align_axis`	table[6]	Yes	—	柔顺轴，工具坐标系可包含位置与角度轴标志，例如 `{0,0,0,1,1,0}` 表示绕 RX/RY 调整
`contact_axis`	table[3]	Yes	—	接触轴（工具坐标系主轴），例如 `{0,0,1}`
`contact_force`	number	Yes	N	接触轴的目标力，用于维持接触
`align_speed`	number	Optional	deg/s	对齐过程中最大角速度
`max_limit_force`	number	Optional	N	对齐过程中最大允许受力
`max_align_angle`	number	Optional	deg	最大允许对齐角度偏移
`judgment_level`	number	Optional	—	判定等级 [0.1~1.0]（高等级更严格）

返回参数
返回值含义
AUBO_OK(0) 对齐成功
ALIGN_ANGLE_EXCEEDED(-401) 对齐角度超出最大范围
ALIGN_FORCE_EXCEEDED(-402) 力超出最大限制

返回值	含义
`AUBO_OK(0)`	对齐成功
`ALIGN_ANGLE_EXCEEDED(-401)`	对齐角度超出最大范围
`ALIGN_FORCE_EXCEEDED(-402)`	力超出最大限制

调用示例

local fc = require('aubo.force_control')
params = {
  align_axis = {0,0,0,1,1,0},
  contact_axis = {0,0,1},
  contact_force = 10,
  align_speed = 0.02,
  max_limit_force = 30,
  max_align_angle = 10,
  judgment_level = 0.8
}
ret = fc.fcAlign(params)

5.2.3 错误码

5.2.3.1 错误码定义

错误码说明：

toml

FcErrorCode = {
    AUBO_OK = 0,

    -- 通用错误（-1 ~ -99）
    AUBO_BAD_STATE              = -1,
    AUBO_QUEUE_FULL             = -2,
    AUBO_BUSY                   = -3,
    AUBO_TIMEOUT                = -4,
    AUBO_INVL_ARGUMENT          = -5,
    AUBO_NOT_IMPLETEMENT        = -6,
    AUBO_NO_ACCESS              = -7,
    AUBO_CONN_REFUSED           = -8,
    AUBO_CONN_RESET             = -9,
    AUBO_INPROGRESS             = -10,
    AUBO_EIO                    = -11,
    AUBO_NOBUFFS                = -12,
    AUBO_REQUEST_IGNORE         = -13,
    AUBO_ALGORITHM_PLAN_FAILED  = -14,
    AUBO_VERSION_INCOMPAT       = -15,
    AUBO_DIMENSION_ERR          = -16,
    AUBO_SINGULAR_ERR           = -17,
    AUBO_POS_BOUND_ERR          = -18,
    AUBO_INIT_POS_ERR           = -19,
    AUBO_ELP_SETTING_ERR        = -20,


    -- 力控模块错误（-100 ~ -199）
    FORCE_EXCEEDED          = -101,
    FORCE_CONTROL_INIT_FAIL = -102,
    FORCE_CONTROL_RUNTIME_ERR = -103,
    FORCE_ZERO_FAILED       = -104,
    FORCE_RESTORE_FAILED    = -105,

    -- 接触模块错误（-200 ~ -249）
    CONTACT_DISTANCE_EXCEEDED  = -201,

    -- 搜孔模块错误（-250 ~ -299）
    SEARCH_FORCE_EXCEEDED  = -251,
    SEARCH_RANGE_EXCEEDED          = -252,
    ENGAGEMENT_FAILED      = -254,

    -- 入孔检查（-300 ~ -349）
    CHECK_NOT_IN_HOLE      = -301,
    CHECK_RANGE_EXCEEDED   = -302,

    -- 插入模块错误（-350 ~ -399）
    INSERT_FORCE_EXCEEDED  = -351,
    INSERT_DEPTH_EXCEEDED  = -352,

    -- 对齐模块错误（-400 ~ -449）
    ALIGN_ANGLE_EXCEEDED   = -401,
    ALIGN_FORCE_EXCEEDED   = -402,
    
    -- 柔顺抓取模块错误（-450 ~ -499）
    GRASPCOMP_DISTANCE_EXCEEDED  = -451,
}

说明：

所有成功返回值统一为：FcErrorCode.AUBO_OK (0)。
所有失败返回值将使用上述错误码范围。
boolean 返回的接口（如入孔检查）将保持 true/false。

5.2.3.2 接口错误码对应示例

接口	可能返回错误码	说明
zeroTcpForce	FORCE_ZERO_FAILED	清零失败
fcContact	AUBO_TIMEOUT/ CONTACT_DISTANCE_EXCEEDED	接触超时/ 超距
fcSearchHole	SEARCH_FORCE_EXCEEDED / AUBO_TIMEOUT / SEARCH_RANGE_EXCEEDED	搜孔过大力/超时/超出范围
fcInsertComp	INSERT_FORCE_EXCEEDED / AUBO_TIMEOUT	插入过大力/超时
fcAlign	ALIGN_FORCE_EXCEEDED / ALIGN_ANGLE_EXCEEDED	对齐过大力/超出范围

说明：

所有调用前检查参数有效性（类型、范围）。
在出现力超限或异常返回时立即调用安全停机/急停或切换至安全轨迹。
对可能导致碰撞的操作（如 fcContact、fcInsertComp）先做低速试运行并记录日志。

6 力控应用实施方案

6.1 触摸屏功能检测

需求分析
- 功能需求：机械臂携带书写笔，在触摸屏上绘制直线或圆等图案，绘制速度 50 mm/s。
- 安全性要求：书写笔与触摸屏之间的最大力不超过 1.5 N，保证不损伤屏幕。
- 力控精度要求：在实现图案绘制的同时保证屏幕安全性，需要笔和屏之间的力保持在 1 ± 0.5 N。
  提示
  触摸屏来料角度（倾斜 30-60° 之间）不一致。
方案
- 总体思路：机械臂携带书写笔，在触摸屏上绘制直线或圆等图案，通过力控实现笔与屏幕之间的力保持在 1 ± 0.5 N，同时保证绘制速度 50 mm/s。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到触摸屏上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近触摸屏，当笔接触屏幕并达到目标力时，开始绘制图案。
  3. 机械臂按照预设轨迹在触摸屏上绘制直线或圆等图案，保持笔与屏幕之间的力在 1±0.5 N。
  4. 绘制完成后，机械臂抬笔并返回起始位置。
- 触摸屏功能检测视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：坐标系姿态 x-y 平面是屏幕面，z 轴垂直于屏幕，坐标系原点任意。可以是动坐标系或者固定坐标系。
- 力控方向：Z 轴开力控，其他轴不开。
```
enable = {false, false, true, false, false, false}
```
- 目标力：Z 轴目标力 2 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
```
goal_force = {0, 0.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0}
```
- 参考轨迹：绘制阶段参考轨迹是用户设置的直线/圆弧。接近阶段可以不设置参考轨迹，完全靠力引导方式完成，或者设置参考轨迹（MoveL），加快接近速度。
- 导纳参数：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 300, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
相关问题请参见力控实施相关问题。

6.2 布料熨烫

需求分析
功能需求：机械臂携带熨斗，在布料表面按照预设轨迹移动，实现布料熨烫功能。
力控要求：熨斗与布料之间的力保持在 30 ± 5 N，保证熨烫效果的同时避免损伤布料。
运动速度要求：熨烫过程中机械臂移动速度保持在 100 mm/s，确保熨烫均匀。
方案
- 总体思路：机械臂携带熨斗，在布料表面按照预设轨迹移动，通过力控实现熨斗与布料之间的力保持在 30 ± 5 N，同时保证移动速度 100 mm/s。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到布料上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近布料，当熨斗接触布料并达到目标力时，开始熨烫。
  3. 机械臂按照预设轨迹在布料表面移动，保持熨斗与布料之间的力在 30±5 N。
  4. 熨烫完成后，机械臂抬升熨斗并返回起始位置。
- 布料熨烫视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：实际 TCP 或者力控输出的指令 TCP。
- 力控方向：Z 轴开力控，其他轴不开。
```
enable = {false, false, true, false, false, false}
```
- 目标力：Z 轴目标力 30 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
```
goal_force = {0, 0.0, 30, 0.0, 0.0, 0.0}
```
- 参考轨迹：运动轨迹是用户设置的直线/圆弧，需要保证轨迹与布料表面平行。
- 导纳参数：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 2000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
相关问题请参见力控实施相关问题。

6.3 齿轮啮合

需求分析
- 功能需求：机械臂携带齿轮，与固定齿轮实现精确啮合。
- 力控要求：齿轮啮合过程中，力保持在 5 ± 1 N，避免齿轮损伤。
- 精度要求：齿轮啮合精度达到 0.1 mm，确保齿轮正常运转。
方案
- 总体思路：机械臂携带齿轮，通过力控实现与固定齿轮的精确啮合，保证啮合过程中的力在 5 ± 1 N，同时确保啮合精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到固定齿轮上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近固定齿轮，当齿轮接触并达到目标力时，开始啮合。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现齿轮的精确啮合。
  4. 啮合完成后，机械臂保持姿态，完成齿轮啮合操作。
- 齿轮啮合视频示例：

力控参数设置

力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在齿轮中心。
力控方向：根据齿轮啮合方向确定，一般为 X 或 Y 轴。
目标力：根据齿轮大小和材质确定，一般为 5 ± 1 N。
参考轨迹：齿轮啮合轨迹，需要保证轨迹与固定齿轮齿槽对齐。

导纳参数：

M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
enable = {false, false, true, false, false, false}
goal_force = {0, 0.0, 5, 0.0, 0.0, 0.0}

导纳参数（调整后）：

M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 2000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
enable = {false, false, true, false, false, false}
goal_force = {0, 0.0, 8, 0.0, 0.0, 0.0}

导纳参数（最终）：

M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {2000, 2000, 2000, 1000, 1000, 1000}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
enable = {true, true, true, true, true, false}
goal_force = {0, 0.0, 20, 0.0, 0.0, 0.0}

6.4 U 盘自动插拔

需求分析
- 功能需求：机械臂携带 U 盘，实现与电脑 USB 接口的自动插拔。
- 力控要求：插拔过程中，力保持在 10 ± 2 N，避免 USB 接口损伤。
- 精度要求：USB 接口对准精度达到 0.5 mm，确保 U 盘正确插入。
方案
- 总体思路：机械臂携带 U 盘，通过力控实现与电脑 USB 接口的自动插拔，保证插拔过程中的力在 10 ± 2 N，同时确保接口对准精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到电脑 USB 接口前方安全位置。
  2. 机械臂以较低速度接近 USB 接口，当 U 盘接触接口并达到目标力时，开始插入。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现 U 盘的精确插入。
  4. 插入完成后，机械臂保持姿态，完成 U 盘插入操作。
  5. 拔出时，机械臂以较低速度拔出 U 盘，保持力在 10 ± 2 N。
- U 盘自动插拔视频示例：
力控参数设置：
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在 U 盘中心。
- 力控方向：
  - 导槽插入阶段：通过导槽插入修正 U 盘 Rx、Ry 方向。
  - 插入阶段：正常开启 X、Y、Z 方向力控，现场情况验证后发现 USB 接口物理结构误差，需要将 USB 口朝下旋转，Rx 给一个负方向力有助于插到底。
- 目标力：
  - 导槽阶段，TCP-Z，方向目标力 1 N，其他轴建议设置为 0。
  - 插入阶段，TCP-Z，Rx 方向目标力 0.5 N，其他轴建议设置为 0。
- 导纳参数：
  - 导纳参数（导槽阶段）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 1000, 1000, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（插入阶段）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {1000, 1000, 1500, 1500, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.5 防水盖安装

需求分析
- 功能需求：机械臂携带防水盖，实现与设备的精确安装。
- 力控要求：安装过程中，力保持在 8 ± 2 N，避免防水盖损伤。
- 精度要求：防水盖安装精度达到 0.2 mm，确保防水效果。
方案
- 总体思路：机械臂携带防水盖，通过力控实现与设备的精确安装，保证安装过程中的力在 8 ± 2 N，同时确保安装精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到设备上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近设备，当防水盖接触设备并达到目标力时，开始安装。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现防水盖的精确安装。
  4. 安装完成后，机械臂保持姿态，完成防水盖安装操作。
- 防水盖安装视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在防水盖中心。
- 力控方向：
  - 接近阶段，TCP-X、TCP-Y 开力控，其他轴不开。
  - 下压阶段，TCP-X、TCP-Y、TCP-Z 开力控，其他轴不开。
- 目标力：
  - 接近阶段，TCP-X、TCP-Y 方向目标力 2 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
  - 下压阶段，TCP-X、TCP-Y 方向目标力 0 N，TCP-Z 方向目标力 5 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
- 导纳参数：
  - 导纳参数（接近阶段）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {500, 500, 0, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（下压阶段）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {500, 500, 800, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.6 旋钮安装

需求分析
- 功能需求：机械臂携带旋钮，实现与设备的精确安装。
- 力控要求：安装过程中，力保持在 10 ± 2 N，避免旋钮损伤。
- 精度要求：旋钮安装精度达到 0.1 mm，确保旋钮正常操作。
方案
- 总体思路：机械臂携带旋钮，通过力控实现与设备的精确安装，保证安装过程中的力在 10 ± 2 N，同时确保安装精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到设备上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近设备，当旋钮接触设备并达到目标力时，开始安装。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现旋钮的精确安装。
  4. 安装完成后，机械臂保持姿态，完成旋钮安装操作。
- 旋钮安装视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在旋钮中心。
- 力控方向：
  - 外圈圆环对齐搜孔，TCP-Z 开力控，其他轴不开。
  - 内圈圆柱对齐搜孔，TCP-Z 开力控，其他轴不开。
- 目标力：
  - 外圈圆环对齐搜孔，TCP-Z 方向目标力 8 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
  - 内圈圆柱对齐搜孔，TCP-Z 方向目标力 5 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
- 导纳参数：
  - 导纳参数（外圈圆环对齐）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {500, 500, 0, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（内圈圆柱对齐）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {500, 500, 800, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.7 铰链安装

需求分析
功能需求：机械臂携带铰链，实现与设备的精确安装。
力控要求：安装过程中，力保持在 8 ± 2 N，避免铰链损伤。
精度要求：铰链安装精度达到 0.1 mm，确保铰链正常操作。
方案
- 总体思路：机械臂携带铰链，通过力控实现与设备的精确安装，保证安装过程中的力在 8 ± 2 N，同时确保安装精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到设备上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近设备，当铰链接触设备并达到目标力时，开始安装。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现铰链的精确安装。
  4. 安装完成后，机械臂保持姿态，完成铰链安装操作。
- 铰链安装视频示例：
力控参数设置
力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在铰链中心。
- 力控方向：
  - 铰链旋入，TCP-Z 开力控，其他轴不开。
  - 铰链下压，TCP-Z 开力控，其他轴不开。
- 目标力：
  - 铰链旋入，TCP-Z 方向目标力 8 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
  - 铰链下压，TCP-Z 方向目标力 5 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
- 导纳参数
  - 导纳参数（铰链旋入）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（铰链下压）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.8 驱动板安装

需求分析
- 功能需求：机械臂携带驱动板，实现与设备的精确安装。
- 力控要求：安装过程中，力保持在 5 ± 1 N，避免驱动板损伤。
- 精度要求：驱动板安装精度达到 0.1 mm，确保驱动板正常工作。
方案
- 总体思路：机械臂携带驱动板，通过力控实现与设备的精确安装，保证安装过程中的力在 5 ± 1 N，同时确保安装精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到设备上方安全高度。
  2. 机械臂以较低速度接近设备，当驱动板接触设备并达到目标力时，开始安装。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现驱动板的精确安装。
  4. 安装完成后，机械臂保持姿态，完成驱动板安装操作。
- 驱动板安装视频示例：
力控参数设置：
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在驱动板中心。
- 力控方向：
  - 位置确认：TCP-X、Rz 开力控，其他轴不开。
  - 下压：TCP-Z 开力控，其他轴不开。
  - 插槽：TCP-X 开力控，其他轴不开。
- 目标力：
  - 位置确认：TCP-X 方向目标力 2 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
  - 下压：TCP-Z 方向目标力 5 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
  - 插槽：TCP-X 方向目标力 8 N，其他轴目标力不生效，建议设置为 0。
- 导纳参数
  - 导纳参数（位置确认）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {1000, 0, 0, 0, 0, 500}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（下压）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```
  - 导纳参数（插槽）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {1000, 0, 0, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.9 多段力控

需求分析
- 功能需求：机械臂实现多段力控，适应不同的操作需求。
- 力控要求：不同阶段的力保持在设定值，误差不超过 0.5 N。
- 精度要求：多段力控切换精度达到 0.1 s，确保操作流畅。
方案
- 总体思路：机械臂通过多段力控，实现不同操作阶段的力控，保证各阶段的力在设定值，同时确保力控切换的流畅性。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到操作位置。
  2. 机械臂按照预设的多段力控参数，依次执行不同的操作阶段。
  3. 每个阶段结束后，机械臂自动切换到下一段力控参数。
  4. 所有阶段完成后，机械臂返回起始位置。
- 多段力控视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在操作工具中心。
- 力控方向：TCP-Z 开力控，其他轴不开。
```
enable = {false, false, true, false, false, false}
```
- 目标力：
  - 第一段：TCP-Z 方向目标力 6 N。
  - 第二段：TCP-Z 方向目标力 1 N。
  - 第三段：TCP-Z 方向目标力 6 N。
- 参考轨迹：根据操作需求设定的多段轨迹，确保轨迹与操作表面平行。
- 导纳参数：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {0, 0, 1000, 0, 0, 0}
K = {0, 0, 0, 0, 0, 0}
```

6.10 充电接口插拔

需求分析
- 功能需求：机械臂携带充电接口，实现与设备的自动插拔。
- 力控要求：插拔过程中，力保持在 15 ± 3 N，避免充电接口损伤。
- 精度要求：充电接口对准精度达到 0.5 mm，确保充电正常。
方案
- 总体思路：机械臂携带充电接口，通过力控实现与设备的自动插拔，保证插拔过程中的力在 15 ± 3 N，同时确保接口对准精度。
- 主要步骤：
  1. 机械臂从起始位置移动到设备充电接口前方安全位置。
  2. 机械臂以较低速度接近充电接口，当接口接触并达到目标力时，开始插入。
  3. 机械臂通过力控调整姿态，实现充电接口的精确插入。
  4. 插入完成后，机械臂保持姿态，完成充电接口插入操作。
  5. 拔出时，机械臂以较低速度拔出充电接口，保持力在 15 ± 3 N。
- 充电接口插拔视频示例：
力控参数设置
- 力控参考坐标系：TCP 坐标系，确保坐标系原点在充电接口中心。
- 力控方向：
  - 搜孔：TCP-Z 开力控，其他轴不开。
  - 插拔：除 Rz 方向外，其他方向都开启力控。
- 目标力：
  - 搜孔：TCP-Z 方向目标力 40 N。
  - 插拔：各方向目标力根据实际情况设定。
- 导纳参数：
  - 导纳参数（搜孔）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {1000.0, 1000.0, 2500.0, 100.0, 100.0, 50}
K = {6000.0, 6000.0, 1000.0, 0.0, 0.0, 0.0}
```
  - 导纳参数（插拔）：
```
M = {20, 20, 20, 10, 10, 10}
D = {600.0, 600.0, 3500.0, 200.0, 200.0, 200.0}
K = {10.0, 10.0, 4000.0, 200.0, 200.0, 200.0}
```
相关问题请参见力控实施相关问题。

7 常见问题

7.1 力传感器相关

问题：传感器激活失败如何处理？
原因：
1. 传感器硬件连接松动（如 485 串口接触不良、电源线脱落）。
2. 传感器品牌/型号选择错误（示教器配置与实际传感器不匹配）。
3. ARCS 系统版本过低（不兼容当前传感器驱动）。
4. 传感器驱动插件未正确部署。
解决方案：
1. 检查传感器物理连接：重新插拔 485 串口/电源线，确认无松动。
2. 核对示教器配置：在“配置 > 一般 > 工具I/O > 工具485”中，确认品牌/型号与实际传感器一致。
3. 升级 ARCS 系统至 v0.31.1 及以上版本。
4. 外接力传感器需重新部署传感器驱动插件：参考 4.3.3 节重新执行插件安装脚本，检查 /root/arcs_ws/config/aubo_control.conf 配置是否正确。
问题：传感器零点校正偏差大如何处理（如何提高校正精度）？
原因：
1. 校正过程中机械臂受外力干扰（如碰撞、触碰）。
2. 标定位姿选择不当（未按 TCP 轴正方向朝下的要求示教）。
3. 负载参数未正确配置（TCP 偏移/负载质量设置错误）。
4. 传感器本身存在漂移（未定期校准）。
解决方案：
1. 校正前确保机械臂无外力干扰，周边无障碍物。
2. 严格按要求示教标定位姿：TCP 的 X/Y/Z 轴正方向分别朝下，三个位姿无重叠、无干涉。
3. 重新配置负载参数：在“配置 > 插件 > 力控 > 标定”中，核对偏置、质量、质心数据，确保与实际负载一致。
4. 定期校准传感器：每 3 个月执行一次传感器出厂级校准，避免漂移。

7.2 力控插件部署相关

问题：插件版本兼容问题
原因：
1. 力控插件版本与 ARCS 系统版本不匹配（如低版本插件部署在高版本 ARCS 上）。
2. 传感器插件与力控插件版本冲突。
解决方案：
1. 向 AUBO 技术人员获取与当前 ARCS 版本匹配的力控插件。
2. 部署插件前先卸载旧版本：执行 sh uninstall.sh 后再安装新版本。
3. 确保传感器插件与力控插件版本同步（如坤维传感器插件 v1.1 匹配力控插件 v1.2）。
问题：插件部署后示教器无显示
原因：
1. 插件未勾选启用（部署后未重启示教器）。
2. 插件安装路径错误（未解压到 /root/arcs_ws/extensions/ 目录）。
3. 示教器缓存未清理（旧配置覆盖新插件）。
解决方案：
1. 在“设置 > 系统 > 插件”中勾选力控插件，单击【重启】生效。
2. 检查插件安装路径：确认 force_control.so 存在于 /root/arcs_ws/extensions/force_control/ 目录。
3. 清理示教器缓存：执行 rm -rf /root/arcs_ws/cache/* 后重启示教器。
问题：通信失败，传感器离线，数据无更新。
原因：
1. 24V 供电未接通或电压异常。
2. RS-485 线序（A/B）接反。
3. 通信线路断路。
解决方案：
1. 检查 24V 电源指示灯（如有）或测量 V+ 与 GND 间电压。
2. 交换 A、B 接线测试。
3. 检查接线端子是否松动，线缆是否完好。
问题：数据漂移超出正常范围，零点不稳定。
原因：
1. 环境温度变化过大，传感器未充分预热。
2. 存在安装应力，传感器固定不垂直。
3. 传感器未完成零点校准。
解决方案：
1. 将传感器置于稳定温度环境，工作 30 分钟后再评估数据稳定性。
2. 重新安装传感器，确保同轴度，消除安装应力。
3. 在"配置" > "一般" > "工具I/O" 页面完成传感器零点校准。
问题：力控功能无法开启（ARCS 系统）。
原因：
1. ARCS 系统版本过低，非原生支持版本。
2. 传感器非官方支持型号。
解决方案：
1. 升级 ARCS 系统至 v0.31.1 及以上。
2. 确认传感器型号为官方支持列表，非支持型号更换适配型号。

7.3 力控参数调优相关

问题：力超调过大（目标力 10 N，峰值达 12 N+）
原因：
1. 阻尼系数（ $D$ ）过小（末端运动阻力不足，惯性导致力冲顶）。
2. 目标力设置过高/接近速度过快（机械臂惯性无法及时抵消）。
3. 质量系数（ $M$ ）过大（末端“惯性”大，力响应滞后）。
解决方案：
1. 优先增大阻尼系数（ $D$ ）：每次增加 10%，直至超调 ≤ 10%（如 Z 轴 $D$ 从 1000 调至 1200）。
2. 降低接近速度：力控阶段速度 ≤ 50 mm/s，避免惯性冲击。
3. 适度减小质量系数（ $M$ ）：每次减 10%，优化力响应速度（如 $M$ 从 20 调至 18）。
4. 分步设置目标力：先设为需求值的 70%，接触后再提升至目标值（如先 7 N，稳定后调至 10 N）。
问题：力波动大（±0.5 N 以上）
原因：
1. 质量系数（ $M$ ）过小（末端“惯性”不足，易受环境扰动）。
2. 坐标系选择错误（未使用 TCP 坐标系，力值换算偏差）。
3. 环境振动（如工作台未固定）。
解决方案：
1. 增大质量系数（ $M$ ）：每次加 10%，直至波动 ≤ ±0.2 N。
2. 切换力控参考坐标系为 TCP（确保力值计算基于末端工具）。
3. 固定工作台，增加减振垫，减少环境振动干扰。

7.4 力控应用相关

问题：触摸屏功能检测，接近阶段力过大如何处理？
原因：接近速度过快，机械臂惯性导致力超过安全阈值。
解决方案：降低接近速度，设置合理的接近轨迹，使用力引导方式接近。
问题：触摸屏功能，在绘制过程中力波动大怎么解决？
原因：导纳参数设置不合理，机械臂刚性过高。
解决方案：调整导纳参数，增加阻尼系数，降低刚性系数。
问题：触摸屏功能，屏幕角度变化导致力控不稳定如何解决？
原因：坐标系姿态与屏幕实际姿态不匹配。
解决方案：使用视觉系统实时检测屏幕角度，动态调整坐标系姿态。
问题：机械臂携带熨斗做布料熨烫功能过程不同布料厚度需要不同的力，那我怎么处理？
解决方案：根据布料厚度调整目标力，使用视觉系统检测布料厚度。
问题：实现充电接口插拔时，接口对准困难如何解决？
原因：充电接口位置精度要求高，机械臂定位误差较大。
解决方案：使用视觉系统辅助定位，提高机械臂定位精度。
问题：实现充电接口插拔时，插拔力过大如何处理？
原因：机械臂惯性导致力超过安全阈值。
解决方案：降低插拔速度，设置合理的力控参数。
问题：实现充电接口插拔时，接口损伤是什么原因？
原因：插拔过程中力过大或姿态不正确。
解决方案：优化力控参数，确保插拔过程中的力在安全范围内。

8 总结与注意事项

8.1 核心总结

力控作业的核心是“力-位置”闭环调节，优先通过阻尼（ $D$ ）优化力超调，通过质量（ $M$ ）优化响应速度，控力轴刚度（ $K$ ）建议设为 0。
传感器校准、TCP 标定是力控精度的基础，需严格按规范执行，避免因基础配置错误导致力控失效。
不同应用场景的力控核心差异在于“力控方向+目标力+导纳参数”，需结合场景特性调整（如恒力作业仅开 Z 轴力控，对准作业开多轴力控）。

8.2 注意事项

安全优先：力控作业前需划定安全区域，设置力阈值急停，避免人员/设备损伤。
参数调优：遵循“先阻尼、再质量、最后刚度”的顺序，每次调整仅改一个参数，避免多参数叠加导致问题定位困难。
定期维护：每 3 个月校准传感器零点，每 6 个月检查插件版本与 ARCS 系统兼容性，确保长期稳定运行。

力控应用手册 ​

1 前言 ​

2 安全信息 ​

3 力控基础理论 ​

3.1 力控技术简介 ​

3.1.1 力控技术分类 ​

3.1.2 核心应用场景拆解 ​

3.2 力控基本原理 ​

3.3 力控策略 ​

3.3.1 控制策略选型对比表 ​

3.3.2 策略切换实操规则 ​

3.4 力控参数调优 ​

3.4.1 核心参数的工程化定义 ​

3.4.2 参数调优实操步骤 ​

3.5 力控效果与应用 ​

4 力传感器选型及安装 ​

4.1 力传感器类型 ​

4.1.1 传感器型号 ​

4.2 力传感器安装 ​

4.2.1 内置力传感器 ​

4.2.2 外置力传感器 ​

4.2.3 外接力传感器 ​

4.3 力传感器配置 ​

4.3.1 内置力传感器 ​

4.3.2 外置力传感器 ​

4.3.3 外接力传感器 ​

4.3.3.1 力控插件安装 ​

4.3.3.2 力控插件部署 ​

4.3.3.3 力控插件界面 ​

4.3.3.4 力控插件程序节点 ​

5 力控编程节点 ​

5.1 力控程序节点 ​

5.1.1 基础力控 ​

5.1.1.1 恒力控制 ​

5.1.2 力控装配 ​

5.1.2.1 搜孔 ​

5.1.2.2 柔性插拔 ​

5.2 力控装配接口 ​

5.2.1 接口总览 ​

5.2.2 详细接口与参数说明 ​

5.2.2.1 zeroTcpForce - 末端力清零 ​

5.2.2.2 restoreTcpForce - 力偏置恢复 ​

5.2.2.3 fcGraspComp - 柔顺抓取 ​

5.2.2.4 fcWaitGraspCompFinish - 等待柔顺抓取完成 ​

5.2.2.5 fcContact - 接触 ​

5.2.2.6 fcSearchHole - 搜孔 ​

5.2.2.7 fcCheckInHole - 入孔检查 ​

5.2.2.8 fcInsertComp - 柔性插拔 ​

5.2.2.9 fcAlign - 对齐 ​

5.2.3 错误码 ​

5.2.3.1 错误码定义 ​

5.2.3.2 接口错误码对应示例 ​

6 力控应用实施方案 ​

6.1 触摸屏功能检测 ​

6.2 布料熨烫 ​

6.3 齿轮啮合 ​

6.4 U 盘自动插拔 ​

6.5 防水盖安装 ​

6.6 旋钮安装 ​

6.7 铰链安装 ​

6.8 驱动板安装 ​

6.9 多段力控 ​

6.10 充电接口插拔 ​

7 常见问题 ​

7.1 力传感器相关 ​

7.2 力控插件部署相关 ​

7.3 力控参数调优相关 ​

7.4 力控应用相关 ​

8 总结与注意事项 ​

8.1 核心总结 ​

8.2 注意事项 ​

力控应用手册

1 前言

2 安全信息

3 力控基础理论

3.1 力控技术简介

3.1.1 力控技术分类

3.1.2 核心应用场景拆解

3.2 力控基本原理

3.3 力控策略

3.3.1 控制策略选型对比表

3.3.2 策略切换实操规则

3.4 力控参数调优

3.4.1 核心参数的工程化定义

3.4.2 参数调优实操步骤

3.5 力控效果与应用

4 力传感器选型及安装

4.1 力传感器类型

4.1.1 传感器型号

4.2 力传感器安装

4.2.1 内置力传感器

4.2.2 外置力传感器

4.2.3 外接力传感器

4.3 力传感器配置

4.3.1 内置力传感器

4.3.2 外置力传感器

4.3.3 外接力传感器

4.3.3.1 力控插件安装

4.3.3.2 力控插件部署

4.3.3.3 力控插件界面

4.3.3.4 力控插件程序节点

5 力控编程节点

5.1 力控程序节点

5.1.1 基础力控

5.1.1.1 恒力控制

5.1.2 力控装配

5.1.2.1 搜孔

5.1.2.2 柔性插拔

5.2 力控装配接口

5.2.1 接口总览

5.2.2 详细接口与参数说明

5.2.2.1 zeroTcpForce - 末端力清零

5.2.2.2 restoreTcpForce - 力偏置恢复

5.2.2.3 fcGraspComp - 柔顺抓取

5.2.2.4 fcWaitGraspCompFinish - 等待柔顺抓取完成

5.2.2.5 fcContact - 接触

5.2.2.6 fcSearchHole - 搜孔

5.2.2.7 fcCheckInHole - 入孔检查

5.2.2.8 fcInsertComp - 柔性插拔

5.2.2.9 fcAlign - 对齐

5.2.3 错误码

5.2.3.1 错误码定义

5.2.3.2 接口错误码对应示例

6 力控应用实施方案

6.1 触摸屏功能检测

6.2 布料熨烫

6.3 齿轮啮合

6.4 U 盘自动插拔

6.5 防水盖安装

6.6 旋钮安装

6.7 铰链安装

6.8 驱动板安装

6.9 多段力控

6.10 充电接口插拔

7 常见问题

7.1 力传感器相关

7.2 力控插件部署相关

7.3 力控参数调优相关

7.4 力控应用相关

8 总结与注意事项

8.1 核心总结

8.2 注意事项