工業(yè)機器人動力學參數(shù)辨識方法研究.pdf

1、機器人技術正在向高速、高精度和智能化方向發(fā)展，因此，對機器人的控制精度提出了更高的要求。相比于傳統(tǒng)僅基于誤差反饋的控制方案，基于模型的控制由于加入了機器人的動力學模型，因而可提高機器人的動態(tài)性能及對軌跡的跟蹤精度。構造基于模型的控制方案離不開精確的動力學模型，然而實際機器人存在諸多影響動力學的因素，必須對其進行補償。采用對整體機器人進行動力學參數(shù)辨識的方法，既不增加動力學模型的復雜性，又可體現(xiàn)各種動力學影響因素的作用，獲取最接近機器人實

2、際動態(tài)特性的動力學模型。本文針對典型工業(yè)機器人，根據(jù)應用場合對精度的不同要求，提出了連接組合體方法及測力與測電流相結合方法兩種動力學參數(shù)辨識方案，相對于傳統(tǒng)辨識方法，前者的優(yōu)點是可減小計算量及累積誤差，進而提高辨識精度，并可用連接組合體的參數(shù)辨識值表示關節(jié)的最小參數(shù)集參數(shù)，使辨識結果不受負載變化影響；后者的優(yōu)點是，可實現(xiàn)機械臂慣性參數(shù)與摩擦的解耦，進而可通過實驗的方法構建關節(jié)摩擦模型，提高慣性參數(shù)與摩擦模型各自的辨識精度。
　　論

3、文首先建立了串聯(lián)機器人系統(tǒng)的動力學模型，并對該模型進行線性化，進而得到用于動力學參數(shù)辨識的線性模型。分析了串聯(lián)機器人的動力學特點以及影響動力學建模精度的因素，指出了動力學參數(shù)辨識在補償各種影響因素方面的優(yōu)點，介紹了機器人動力學參數(shù)辨識及動力學參數(shù)辨識所包含的幾個部分的主要內容。
　　接著，論文從能量方程的角度對機器人參數(shù)可辨識性與關節(jié)運動的關系進行了分析。通過該方法，無需對機器人進行復雜的符號推導，只需知道機器人的關節(jié)配置，就可知

4、道要辨識某個參數(shù)所必需給定的機器人關節(jié)運動。這一關系對論文后續(xù)采用連接組合體方法辨識時，如何進行關節(jié)鎖定具有指導意義。論文還從能量方程的角度對同一機械臂的參數(shù)獨立性進行了證明，現(xiàn)存的動力學參數(shù)辨識都沒有進行這一工作。
　　論文根據(jù)力矩測量手段的不同，將現(xiàn)有辨識方法分為測電流辨識與測力辨識兩類，對兩種方法各自的原理、特點進行了介紹，并指出兩種方法各自的不足，針對這些不足，論文基于辨識成本與所期望的精度兩方面的考慮，對兩種方法分別進行