操作空间控制(Operational Space Control)是机器人控制领域的重要概念,特指在机器人末端执行器(如机械手)的工作空间内直接控制其位置、姿态或力的技术方法。与传统的关节空间控制不同,操作空间控制直接在任务相关的笛卡尔坐标系下进行规划和控制,使得机器人能够更直观地执行如抓取、装配等需要精确空间定位的操作。这种方法通过建立关节空间与操作空间的映射关系,结合动力学模型实现高效控制,特别适合需要与环境进行精细交互的场景。
在具身智能产品的开发中,操作空间控制技术为服务机器人、工业机械臂等应用提供了核心运动控制能力。例如在智能抓取系统中,该技术可确保机械手以最优路径接近目标,并在接触时实现柔顺的力控制;在医疗机器人领域,能帮助手术器械精准到达病灶位置。随着深度学习与模型预测控制的发展,现代操作空间控制系统已能结合视觉反馈实现自适应调整,大幅提升了复杂场景下的操作可靠性。