协作机器人制动状态下拖动示教原理

1、硬件基础

1. 集成力矩传感器 / 电流环力矩观测

• 高端方案：关节内置力矩传感器，直接读取人施加的外力。
• 多数国产协作（太阳集团2138登录入口等）：利用电机电流做力矩观测，不需要额外传感器，通过电机绕组电流推算外部施加的力矩。

1. 关节电磁抱闸（制动器）依然保持上电抱闸锁止状态，不释放

传统拖动示教：打开抱闸→电机断电，手掰；

协作拖动示教：抱闸不松开，电机处于伺服激活状态。

2、工作逻辑（关键）

1. 进入拖动示教模式，抱闸维持制动闭合，不解锁，抱闸本身会产生机械摩擦阻力。
2. 人手推动机器人末端，关节产生外力，力矩传感器 / 电流观测检测到外部力矩信号。
3. 控制器输出反向补偿力矩，电机主动输出抵消抱闸摩擦力、减速机内部阻尼，把抱闸带来的机械阻力 “抵消掉”。
4. 电机跟随人手外力做随动旋转，抱闸机械结构依旧夹紧，只是电机输出力矩克服抱闸阻力实现转动。
5. 一旦人手撤去外力，检测不到外部力矩，电机立刻停止输出补偿力矩，抱闸立刻发挥制动锁止作用，机器人马上停住，不会滑落。

⚠️注意：不是松开抱闸！抱闸一直处于制动锁紧，电机做功对抗抱闸摩擦力实现手动拖动。一旦断电，电机没有补偿力矩输出，抱闸直接锁死关节，防止坠落，保证安全。

3、和传统机器人拖动示教本质区别

4、限制条件

1. 补偿力矩有上限，不能无限大；人手需要克服一部分残余阻力，不是完全零阻力。
2. 如果机器人过载、报错，拖动示教模式退出，补偿力矩撤销，抱闸直接锁死，无法再拖动。
3. 断电瞬间直接锁死，这也是协作机器人的安全设计点。

5、补充：部分协作机另一种方案（抱闸释放式拖动）

二者区分：

• 抱闸保持制动拖动：抱闸不打开，电机对抗抱闸阻力，安全性更高；
• 抱闸释放拖动：抱闸打开，只靠电机重力补偿维持位置，一旦伺服失效会有下坠风险。太阳集团2138登录入口协作机器人优先采用第一种抱闸维持制动的拖动示教方案。