[发明专利]考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法

权利要求书

1.一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S1对于待辨识的UR机器人，建立该UR机器人连杆坐标系并获取其对应的物理参数；

S2对所述UR机器人关节摩擦力与关节电机转子惯量建模，以此构建该UR机器人包含关节摩擦和关节电机转子惯量的动力学模型，同时确定该动力学模型中所需求解的标准动力学参数；

S3赋予所述UR机器人初始激励轨迹，对该初始激励轨迹进行优化获得连续平滑的最优激励轨迹，所述UR机器人按照该最优激励轨迹运行，并记录运行过程中该UR机器人的关节运行数据；

S4利用步骤S3中获得的关节运行数据计算所述UR机器人的标准动力学参数，以此实现该UR机器人动力学参数的辨识。

2.如权利要求1所述的一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法，其特征在于，在步骤S2中，所述动力学模型按照下列表达式进行：

其中，τ＝[τ₁，…，τ₆]^T，为UR机器人各关节驱动力矩，M(q)为对称正定惯性矩阵，为离心力与科氏力矩阵，G(q)为机器人连杆重力分量矩阵，q，为UR机器人关节角度、角速度、角加速度矩阵，τ_motor为UR机器人电机转子惯量在各关节上产生的力矩矩阵，F_f＝[F_f1，…，F_f6]^T，为UR机器人关节摩擦力矩阵。

3.如权利要求2所述的一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法，其特征在于，所述UR机器人关节摩擦力矩阵按照下列表达式进行：

其中，F_f＝[F_f1，…，F_f6]^T，为UR机器人关节摩擦力矩阵；F_c＝[F_c1，…，F_c6]^T，为UR机器人关节库伦摩擦力系数矩阵；F_v＝[F_v1，…，F_v6]^T，为UR机器人关节粘性摩擦力系数矩阵；F₀＝[F₀₁，…，F₀₆]^T，为UR机器人关节摩擦力初始偏移值矩阵；sgn(·)为符号函数；为UR机器人六轴关节角速度矩阵。

4.如权利要求2所述的一种考虑关节摩擦与电机惯量的UR机器人动力学参数辨识方法，其特征在于，所述力矩矩阵按照下列关系式进行：

其中，τ_motor为UR机器人电机转子惯量在各关节上产生的力矩矩阵，J＝[J₁，…，J₆]^T，为UR机器人关节电机转子惯量系数矩阵，为UR机器人六轴关节角加速度矩阵。