一种工业机器人柔性伺服控制方法技术

本发明专利技术涉及一种工业机器人柔性伺服控制方法，包括：建立动力学补偿模型，采用递归牛顿欧拉逆动力学算法进行关节重力补偿，使关节处于重力平衡状态；建立摩擦力补偿模型，其中，在静止状态下，通过力前馈给关节附加一个幅值接近于静摩擦界的高频抖动信号的方式建立模型；抖振信号设计，采用闭环积分控制，使电机位置抖振幅值跟踪参考抖振幅值；积分反馈残留值补偿，通过切换过渡过程对积分残留值进行补偿。本发明专利技术提出了一种适用于通用工业机器人控制系统的柔性伺服控制方法，在不需要提高装配成本的情况下，能够广泛的应用在小范围高精度作业场景中。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人柔性伺服控制方法
本专利技术涉及工业机器人智能控制
，尤其涉及一种工业机器人柔性伺服控制方法。
技术介绍
近年来，随着工业自动化程度的逐渐提高，工业机器人的应用领域从汽车、电子电器、机械等行业不断向其他应用领域发展，成为了许多工业场合中不可或缺的一部分。传统的工业机器人控制建立在位置控制的基础上，即控制机器人去跟踪某一预定的轨迹。这样的控制模式方法能够使机器人能够胜任大部分的轨迹跟踪任务，但是对于越来越多的应用场景，尤其是紧公差装配和工件精加工等小范围高精度作业任务，由于工件安装位置等一系列不确定因素，位置控制将很难胜任。因此，现代工业对机器人的应用柔性和响应敏感性提出了更高要求。目前存在的很多方法通过安装外部传感器，例如力传感器或视觉系统来监控机器人与外部环境的接触状态，同时不断修改微小的位置不确定性偏差来实现小范围高精度作业。目前的这些控制方法，虽然能够使机器人在大范围远距离作业中可以取得比较好的应用效果，但是存在以下几方面的不足：1)为了达到跟踪的高精度和快速性要求，往往需要伺服控制系统有很强的刚度，即比较高的闭环反馈增益，否则将会出现比较大的跟踪误差以及响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人柔性伺服控制方法，其特征在于，包括：步骤a，建立动力学补偿模型，采用递归牛顿欧拉逆动力学算法进行关节重力补偿，使关节处于重力平衡状态；步骤b，建立摩擦力补偿模型，其中，在静止状态下，通过力前馈给关节附加一个幅值接近于静摩擦界的高频抖动信号的方式建立模型；步骤c，抖振信号设计，采用闭环积分控制，使电机位置抖振幅值跟踪参考抖振幅值；步骤d，积分反馈残留值补偿，通过切换过渡过程对积分残留值进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人柔性伺服控制方法，其特征在于，包括：步骤a，建立动力学补偿模型，采用递归牛顿欧拉逆动力学算法进行关节重力补偿，使关节处于重力平衡状态；步骤b，建立摩擦力补偿模型，其中，在静止状态下，通过力前馈给关节附加一个幅值接近于静摩擦界的高频抖动信号的方式建立模型；步骤c，抖振信号设计，采用闭环积分控制，使电机位置抖振幅值跟踪参考抖振幅值；步骤d，积分反馈残留值补偿，通过切换过渡过程对积分残留值进行补偿。2.根据权利要求1所述的工业机器人柔性伺服控制方法，其特征在于，在上述步骤a中，包括：步骤a1，计算每一节机械臂的速度和加速度；步骤a2，计算每一节机械臂实现加速度所需要的力；步骤a3，计算每一节机械臂实现重力补偿所需要关节电机提供的力；其中：G分别为关节端的惯性力、科氏力、重力；分别为作用在机械臂上的力、作用在始端关节的力、作用在末端关节的力和外部力。3.根据权利要求2所述的工业机器人柔性伺服控制方法，其特征在于，在上述步骤a3中，关节速度通过位置的数据通过式(2)低通差分方法得到：式中，Klp表示转换系数，其中，q表示关节位置，通过电机编码器获取。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦少，于文进，韩建欢，袁顺宁，涂章杰，
申请(专利权)人：珞石山东智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37