基于腕力传感器的操作臂惯性参数在线识别.pdfVIP

第 卷第 期 中 国 科 学 技 术 大 学 学 报 ， ! ! #$% ! ’$ ! 年 月 !#$%’ ( #%)*+$,)-. ( ,/)+%/+ %0 -+/1%’2. ( /1)% ( ( ) *+, ( ( 文章编号： （ ） (-!.//0 (( (!.(!-!.(- 基于腕力传感器的操作臂 惯性参数在线识别! ， 1 干方建 ，刘正士 （ 中国科学技术大学经济技术学院，安徽合肥 ； 合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥 ） 1 !((- !(((2 摘要：论文基于腕力传感器的输出信号探讨了一种在线识别机器人操作臂末端惯性 参数的方法 该方法考虑到了腕力传感器接入对机器人系统动力学特性的影响，同时 利用腕力传感器真实反映机器人系统力作用和力传递的特点，既能包括机器人关节 特性的影响也可以避免理论辨识方法可能出现的“虚幻模型”的问题 该方法还可以 用来辨识机器人操作未知工件或工具的惯性参数，这对经常更换操作对象的机器人 的精确控制和动力学仿真是非常重要的 关键词：传感器；机器人；惯性参数；参数识别 中图分类号： 6 1 文献标识码： 345 ) 7 3 前言 精确的机器人动力学模型是机器人设计、控制和系统仿真的重要保证，而机器人惯性参 数的识别是正确求解机器人动力学方程的关键 机器人惯性参数的识别是机器人机械学当 ［］ 前要解决的重要课题之一 1 ，得到了国内外学者的关注 789:;8$, 等采用解体测量的方法 ［］ ［］ 识别惯性参数 ，但计算繁杂且结果不够精确! 7;=:$, 等的研究工作指出，如果不计摩擦 ［］ 5 力，那么机器人的动力学方程是惯性参数的线性函数 ，但由于惯性参数之间存在的耦合关 系使得计算非常困难 等指出可以去掉多余的惯性参数形成最小惯性参数集（ ）， ?@+;A8 BC4 ［］ ! 但是这种方法对每一种机器人都需要一个重新组合的过程 文献［］提出了惯性参数识别 ! 的最小线性组合（ ）的方法，指出机器人的动力学方程是一组最小惯性参数集的线性组 BDE 合 以上几种方法得出的惯性参数多为组合值 文献［］用不解体 的方法，理论辨识加 ) E7C 实验修正研究了机器人的惯性参数 实际上，随着机器人应用领域的不断拓宽，装