随着机器人行业的发展,人机交互问题也成为了热门研究问题。当机器人末端受到外力的作用时,机器人如何顺应这一外力并且不伤害到人以及不损坏自身成为了研究的重要问题。本文研究内容来源于实验室的科研课题合同,旨在利用灵巧手指尖末端传感器信号的多模态进行柔顺控制,从而完成更多复杂、智能的任务。本文首先对灵巧手指尖传感器和柔顺控制技术的研究现状进行综述,针对目前存在的研究问题确定本文传感器的选择以及柔顺控制技术的研究方向。设计机械接口和电气接口将触觉传感器与灵巧手集成,并进行触觉传感器的通信控制系统设计、数据采集和处理。通过实验测试触觉传感器性能,并进行笛卡儿空间作用力的标定。基于触觉传感器进行指尖末端接触位置的连续估计,使得末端接触位置姿态更加精确;基于集成的触觉传感器进行灵巧手单手指运动学和力学建模,为后续柔顺控制提供数学模型基础。基于指尖末端接触位置和姿态以及所受笛卡儿空间作用力进行柔顺控制的研究。在进行物体抓取过程中,改进基于连杆力矩传感器空间的动力学模型,采用基于关节空间位置的柔顺控制既有很高的位置跟踪性能又能防止接触过程中碰撞和冲击,设计基于触觉传感器信息的力控制器进行接触后的力控制,在抓取过程中防止抓握力过大损坏物体,同时避免抓握力过小产生滑动,使抓握过程具有稳定性。设计控制方式转换观测器,让转换过程更加自然。最后基于触觉传感器振动信号进行滑动检测和滚动识别,确定最终的连续位置接触的操作策略,使用此操作策略进行灵巧手单指接触实验,实验表明此柔顺控制能够稳定地进行物体的抓握,不会导致滑动产生,保证了抓取过程物体的完整性。