近年来,各国学者提出了多种提高机器人安全性的措施方法,一类是通过实时获取机器人环境信息进而决策机器人的运动规划,防止发生碰撞,简称为事前控制;另一类是当机器人与环境发生碰撞时,实时检测碰撞情况并及时做出必要的响应,简称为事后控制.现有的事前和事后控制方法,往往过度依赖实时环境信息,或者降低机器人位置刚度和定位精度.本项目旨在研究通过给机器人包覆粘弹性缓冲层,基于粘弹性层形变力反馈主动提高机器人的安全性.提出了通过给机器人包覆粘弹性缓冲层、获取人机碰撞过程缓冲层的形变信息、结合碰撞主动抑制算法，实现提高机器人安全性的总体方案。建立了粘弹性缓冲层在降低碰撞力、延缓碰撞力上升、吸收碰撞能量、降低碰撞应力等四个方面的理论模型。把粘弹性缓冲层作为弹性敏感元件，提出了基于形变电容变化的碰撞接触力检测线性数学模型;采用电阻分压法，建立了碰撞接触位置检测模型，碰撞力和碰撞位置检测综合设计成碰撞检测传感器。对PD柔顺力控制算法、危险程度最小化的安全控制算法、基于动量偏差观测器的柔顺控制算法等几种算法进行了理论建模与分析实验。实验结果表明，本项目提出的提高机器人安全性的措施，达到了较好的效果。