无传感器力估计

Sensorless Force Estimation进阶

不装力传感器，用电机电流和动力学模型推算机器人受到的外力

无传感器力估计指不安装专门的六维力传感器或关节力矩传感器，而是用电机电流（乘以力矩常数约等于电机输出力矩）、关节位置和速度，加上机器人动力学模型，推算机器人与外界接触时受的力。思路是：模型预测「没有外力时需要多少力矩」，实测力矩与预测值的差就归因于外力。常用工具是广义动量观测器，它不需要对加速度求导，噪声较小。好处是省掉昂贵易损的力传感器，低成本机械臂、四足和人形机器人都能借此做碰撞检测和粗略力控；难点是减速器摩擦、模型误差和温度变化会带来较大偏差，精度一般不如专用传感器。近年常用学习方法补偿残差力矩，如 2025 年的 K-VARK 和 2026 年用于轮腿机器人的混合估计方法。