柔性关节

Flexible Joint进阶

电机和连杆之间有明显弹性的关节，电机转角不等于连杆实际转角。

柔性关节指电机与所驱动连杆之间存在不可忽略弹性的关节。常见来源是谐波减速器：它的柔轮靠自身变形换来近乎零背隙，也带来扭转弹性。Spong 1987 年的经典模型把这种关节看成电机侧和连杆侧之间串了一根扭簧，τ = K(θ − q)：θ 是换算到输出端的电机转角，q 是连杆转角，K 是关节刚度，τ 是传过去的力矩。这样每个关节多出一组状态，动力学阶数升高，带来两个问题：电机编码器读数不等于连杆真实角度，末端会有位置偏差；低频振动模态让高增益控制容易抖。也有设计主动引入柔性，比如串联弹性驱动器，用弹簧变形测力并提高碰撞安全性。