[发明专利]基于特定关节运动的工业机器人负载动力学参数辨识方法

摘要

本发明提出了一种基于特定关节运动的工业机器人负载动力学参数辨识方法，包括建立工业机器人负载动力学参数模型；根据所述工业机器人负载动力学参数模型，设计重力辨识轨迹和惯量辨识轨迹；根据重力辨识轨迹和惯量辨识轨迹，采集并处理负载辨识运动数据重力辨识运动与惯量辨识运动，通过运动过程关节运动参数与驱动力矩参数，可以得到负载动力学参数。本发明通过特殊设计的关节运动，在不依赖机器人本体的动力学参数条件下，可独立获取负载重量、质心位置、转动惯量参数，可应用于机器人基于模型的高性能控制。

主权项

一种基于特定关节运动的工业机器人负载动力学参数辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，建立工业机器人负载动力学参数模型，其中，所述参数模型为：τlink(q0,q·0)=M(q0)q··0+C(q0,q·0)q·0+sign(q·0)Ff(q·0)+G(q0)τlinkload(q1,q·1)=M(q1)q··1+C(q1,q·1)q·1+sign(q·1)Ff(q·1)+G(q1)+τload]]>其中，τlink为机器人本体运动时关节驱动力，τlinkload为有工具负载时关节驱动力；步骤S2，根据所述工业机器人负载动力学参数模型，设计重力辨识轨迹和惯量辨识轨迹；步骤S3，根据步骤S2中设计的重力辨识轨迹和惯量辨识轨迹，采集并处理负载辨识运动数据重力辨识运动与惯量辨识运动，通过运动过程关节运动参数与驱动力矩参数，可以得到负载动力学参数L＝[m,sx,sy,sz,Ixx,Iyy,Izz]T，其中，m＝fm(d3,d5,τload_30_gravity_+,τload_30_gravity_‑,τload_50_gravity_+,τload_50_gravity_‑)sx＝fsx(d6,m,τload_50_gravity_+,τload_50_gravity_‑)sy＝fsy(m,sx,τload_50_gravity_+,τload_50_gravity_‑,τload_51_gravity_+,τload_51_gravity_‑)sz＝fsz(m,sx,τload_50_gravity_+,τload_50_gravity_‑,τload_51_gravity_+,τload_51_gravity_‑)Ixx＝fIxx(m,sy,sz,τload_60_inertial_+,τload_60_inertial_‑)Iyy＝fIyy(m,sx,τload_50_inertial_+,τload_50_inertial_‑,τload_51_inertial_+,τload_51_inertial_‑)Izz＝fIzz(m,sx,τload_50_inertial_+,τload_50_inertial_‑,τload_51_inertial_+,τload_51_inertial_‑)其中，τload_a_b_c的下标a表示运动轴与运动位置，b表示辨识轨迹类型，c表示速度或者加速度正负。