[发明专利]六轴机器人末端负载辨识方法及模块

权利要求书

1.一种六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，包括：

建立关节轴的动力学模型；

获取所述六轴机器人的初始位姿，根据所述初始位姿生成辨识轨迹；

根据所述辨识轨迹，控制所述关节轴沿所述辨识轨迹运动，采集所述关节轴的参数运行值；其中，控制所述关节轴沿所述辨识轨迹运动过程中，每次只令单个关节轴进行运动；

根据所述动力学模型和所述参数运行值，计算所述关节轴的重力矩、转动惯量以及耦合转动惯量；

根据所述重力矩、所述转动惯量以及所述耦合转动惯量，计算末端负载动力学参数。

2.根据权利要求1所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述参数运行值，具体包括：

所述关节轴的反馈位置、加速度和力矩。

3.根据权利要求2所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述建立关节轴的动力学模型之前，还包括：对伺服电机力矩的力矩常数K进行标定；

所述对所述伺服电机力矩的力矩常数K进行标定具体包括：将已知动力学参数的负载安装于所述六轴机器人；辨识所述已知动力学参数的负载，获得所述已知动力学参数的负载的辨识参数；所述已知动力学参数与所述辨识参数的比值即为标定后的所述力矩常数K。

4.根据权利要求3所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述建立关节轴的动力学模型中，所述动力学模型具体为：

其中，τ_i为所述动力学模型，表示所述关节轴的惯性力矩，表示所述关节轴的耦合惯性力矩，表示所述关节轴的离心力矩，表示所述关节轴的科氏力矩，τ_grav，i(θ)表示所述关节轴的重力矩，τ_fric，i表示所述关节轴的摩擦力，θ表示所述关节轴的角度，表示所述关节轴的速度，表示所述关节轴的加速度，J_i表示所述关节轴的转动惯量，J_ij表示所述关节轴的耦合转动惯量。

5.根据权利要求4所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述辨识轨迹包括转动惯量辨识轨迹、重力矩辨识轨迹、耦合转动惯量辨识轨迹；所述根据辨识轨迹，控制所述关节轴沿辨识轨迹运动，具体包括：

根据所述转动惯量辨识轨迹，运行所述关节轴，所述转动惯量辨识轨迹包括匀加速轨迹和匀减速轨迹；

根据所述重力矩辨识轨迹，运行所述关节轴，所述重力矩辨识轨迹包括正转轨迹和反转轨迹；

根据所述耦合转动惯量辨识轨迹，运行所述关节轴，所述耦合转动惯量辨识轨迹包括匀加速轨迹和匀减速轨迹。

6.根据权利要求5所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述关节轴的转动惯量、重力矩以及耦合转动惯量中，具体包括：

对所述关节轴的所述参数运行值进行滤波处理；

根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述转动惯量；

根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述重力矩；

根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述耦合转动惯量。

7.根据权利要求6所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述转动惯量中，计算公式具体为：

其中，Px表示辨识第i关节轴所述转动惯量时六轴机器人的其它各关节轴所处的位姿。

8.根据权利要求7所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述重力矩中，计算公式具体为：

其中，Px表示辨识第i关节轴所述转动惯量时六轴机器人的其它各关节轴所处的位姿。

9.根据权利要求8所述的六轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述根据滤波处理后的所述参数运行值计算所述关节轴的所述耦合转动惯量中，计算公式具体为：

其中，Px表示辨识第i关节轴所述转动惯量时六轴机器人的其它各关节轴所处的位姿。