隨著自動化技術的不斷進步，機器臂（Robotic Manipulator）在噴涂、上下料、分揀、碼垛、焊接等應用場景中的技術已經相對成熟。

這些場景對機器臂操作能力要求不高，機器臂大多數時處于無約束條件下（free-space），通過軌跡規劃、位置控制結合視覺識別、定位等功能即可滿足基本應用要求。

然而對于接觸豐富（Contact-rich）的非結構化場景，如在執行醫療手術、維修、裝配等精巧操作任務時，環境接觸特征多樣，機器人與環境的交互頻繁，為保證與環境安全、柔順地進行交互并順利完成操作任務，需要對機器臂的柔順控制（Compliant Control）進行研究。

更進一步地，對于關節型腿足機器人（如雙足、四足機器人）、外骨骼增強機器人等，柔順控制對于機器人復雜地形通過能力、人機柔順交互能力等同樣發揮著關鍵作用。

基本概念

阻抗控制（Impedance Control）和導納控制（Admittance Control）是機器臂柔順控制中常見的兩種方法。

從系統動力學的一般角度，阻抗和導納描述了勢-efforts（如力、壓力、電壓、溫差等）和流-flow（如速度、流量、電流、熱流等）之間的動態聯系（即圍繞平衡點的動態聯系）：阻抗的輸入為流-flow，輸出為勢-effort；

導納則正好與此相反，阻抗和導納互為倒數關系。具體到機器臂任務空間的語境中，阻抗控制和導納控制規定了機器人末端力和速度（或者位移）之間的動態聯系。

這也就決定了阻抗控制和導納控制的基本區別：

阻抗控制外環為位置控制，根據位移或者速度偏差生成力控信號，輸入到內環，內環為力控制環（或者稱為基于力的阻抗控制）；

導納控制則正好相反，外環一般為力控制環，根據接收的力偏差信號生成位置參考信號，內環為位置控制環（或者稱之為基于位置的阻抗控制）。

整體來說，無論是阻抗還是導納控制，其外環主要實現預期的柔順行為，內環則期望其動態相應足夠快（以至于可以忽略其動態），以保證柔性行為的實現，從這個意義上來看，其本質是相同的。

機器臂阻抗控制和導納控制中的阻抗、導納（模型）是機器臂任務空間的期望動力學行為描述，取決于應用場景，對同一動力學行為的描述方式可以不同（模型只是對研究對象的一種描述方式，并不是研究對象本身，其選取高度取決于實際應用情況）。

如對于柔順性的描述，即可以使用阻抗，也可以使用其倒數-導納。具體來說：

如果期望機械臂表現出低剛度行為，則適合采用阻抗模型描述（阻抗控制），采用導納描述（剛度在分母上）則會導致過大增益，導致控制系統不穩定；

相反，對于期望的高剛度行為，則采用導納模型描述（導納控制）。

為符合功率流流向，在阻抗控制中，環境接觸特性用導納模型近似描述；在導納控制中，環境接觸特性用阻抗模型近似描述。