로봇은 구조화되지 않은 환경에서 인간과 함께 작업하고, 자유 및 구속 운동을 모두 포함하는 복잡한 작업을 수행할 것이 점점 더 요구되고 있다. 자유 운동에서의 정확한 추적과 상호작용 시의 순응성은 성공적인 작업 수행과 안전을 위한 제어 목표로서 필수적이다. 본 연구는 힘/토크(F/T) 센서나 관절 토크 센서에 의존하지 않으면서 이러한 목표를 달성하는 새로운 제어 구조를 제시한다. 제안된 방법은 비선형 방해관측기(DOB) 구조를 수정하여, 외생적 힘 모니터링을 기반으로 방해 보상을 조절하며, 사전 추정된 보상 영역을 사용하여 방해 힘과 상호작용 힘을 구별한다. 알려지지 않은 환경에서의 안정적인 접촉을 보장하기 위해, 수동성 분석에 기반한 보상 조절 방법을 제공한다. 또한 우리는 추적 성능을 저해하지 않으면서 상호작용 힘을 감소시키는 속도 의존적 보상 영역 추정 방법을 가우시안 과정(Gaussian process)을 사용하여 제안한다. 안정성 분석 결과, 균일한 궁극적으로 유계(uniformly ultimately bounded, UUB) 거동을 달성할 수 있음을 보인다. 제안 접근법의 유효성은 6-DOF 협동로봇을 사용하여 검증하였다.

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