The present invention provides a control method to reduce the vibration of the industrial robot online, including: the establishment of industrial robot flexible joint dynamics model of flexible joint; according to the model, the kinetic parameters of initial value by off-line method of identification model; using non parametric frequency domain identification method for online identification of flexible joint kinetic parameters were as follows: according to the flexible the joint dynamic model, can get the transfer function of rotor motor torque and motor linear angular acceleration; the control parameters of the flexible joint is adjusted online, including: the notch frequency and bandwidth adjustment wavetrap; adjust the servo driver position loop proportional coefficient. The invention obtains the accurate value of each parameter of the flexible joint of the robot by off-line identifying initial value + on-line identification of the current value, thus ensuring the accuracy of the model.
【技术实现步骤摘要】
一种降低工业机器人振动的在线控制方法
本专利技术涉及工业机器人
,特别涉及一种降低工业机器人振动的在线控制方法。
技术介绍
随着人力成本的上升和工业机器人成本的降低,工业机器人正在得到迅速普及。从目前发展形势看,传统工业机器人正朝着两个方向不断拓展,一个是大负载大尺寸机器人;另一个是小负载高速高精度机器人。这两个发展方向同时面临一个问题:机器人振动。大负载会导致惯量的增大,大尺寸会导致结构刚度的降低,这两方面因素都会使得机器人柔性增强,容易产生振动;小负载机器人虽然往往结构刚度较高,但面临的也是更严苛的力学环境,在高加减速的作用下,同样容易激发振动。与传统工业机器人类似,以协作机器人为代表的新一代机器人也面临振动问题。协作机器人往往采用模块化结构,其靠近末端工具的几个关节可以视为集中质量,导致较大的结构惯量;此外,协作机器人往往在关节上安置扭矩传感器或SEA(SerialElasticActuator),这类装置都会带来机器人柔性的增加,进而导致运动时的机器人振动。工业机器人的振动会造成运动精度的降低,零部件寿命的衰减等等问题。因此,降低工业机器人振动具有重要的经济效益和实用价值。国内外关于如何降低工业机器人振动进行了大量的研究。专利《一种基于振动观测器的柔性机械臂振动控制方法》建立柔性臂数学模型,设计了振动观测器和状态反馈积分控制器,采用联合仿真验证控制参数的有效性,此方法对于简单的柔性臂杆可以取得不错的效果,但是对于工业机器人这样复杂的系统,如何建模和获取模型参数是一个难题,此外,机器人是一个时变的非线性系统,该专利中离线仿真获取的控制器参数对于 ...
【技术保护点】
一种降低工业机器人振动的在线控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,建立工业机器人柔性关节动力学模型,
【技术特征摘要】
1.一种降低工业机器人振动的在线控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1,建立工业机器人柔性关节动力学模型,其中,扭簧采用非线性弹簧模型,摩擦力采用“库伦+粘滞”的经典模型:其中,其中τ为电机扭矩,为电机转子角位移,Jm为电机转子惯量,τf为摩擦力,r为减速比,τs为扭簧弹性力,d为阻尼系数,Ja为负载惯量,为臂杆角位移;步骤S2,根据建立的柔性关节动力学模型,采用离线方法辨识模型的各个动力学参数初值,其中,辨识的动力学参数包括:辨识获取的参数包括d、k1、k3、FV、FC;步骤S3,采用非参数频域辨识方法对柔性关节动力学参数进行在线辨识,包括:根据步骤S1中建立的柔性关节动力学模型,可以得到线性化后的电机扭矩和电机转子角加速度的传递函数为:机器人运行过程中,电机扭矩τ和电机转子角速度都可以从驱动器直接得到,对电机转子角加速度做差分和滤波平滑后可以得到电机转子角加速度,根据采集的数据可以得到电机扭矩和转子角加速度的频响函数Fr,辨识问题变成根据模型初...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁顺宁,庹华,张雷,韩峰涛,宋斌,
申请(专利权)人:珞石北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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