【技术实现步骤摘要】
一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法
本专利技术涉及轻载关节型并联机器人建模
，尤其是涉及一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法。
技术介绍
机器人技术涉及广泛，其中动力学建模是关键技术之一，在机器人开发的不同阶段都得到了深入的应用。在机械本体设计阶段，基于动力学模型的分析，有助于优化机器人各杆件的质量分布；对于电气选型，例如关节驱动电机扭矩的定型，伺服驱动器功率的定型，动力学分析的结果都具备重要的指导意义；在基于动力学模型的高级控制算法的设计阶段，动力学模型的建立更是该阶段所有工作的前提和基础，是围绕提升机器人运动性能工作的关键步骤。机器人系统是一个复杂的系统，完整精确的动力学模型的建立是一个几乎不可能的任务。不同的控制策略对模型准确度的依赖程度不同，有些控制策略要求动力学模型具有极高的准确度，有些控制策略本身已经考虑了模型的不准确性，即理论模型与实际被控对象的差异性，在对被控对象的控制任务中可以表现出满意的控制效果。这一类控制策略对模型的非完全准确性已经具备了包容性。另外在机械设计阶段...
【技术保护点】
1.一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)结合轻载关节型并联机器人的整体结构特点、运动特性、受力特性及惯量属性，选择简化的运动部件，通过简化其动力学模型将机器人的动力学分析简化为分别对机器人两部分运动部件的动力学分析；/n2)获取第一部分、第二部分中各个运动部件的动力学特性，并确定两部分之间的动力学关联；/n3)根据第一部分中各个运动部件的动力学特性及受力特性，建立第一部分的动力学模型；/n4)根据第二部分中各个运动部件的动力学特性及受力特性，建立第二部分的动力学模型；/n5)根据两部分之间的动力学耦合关系，获取机器人整体...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)结合轻载关节型并联机器人的整体结构特点、运动特性、受力特性及惯量属性，选择简化的运动部件，通过简化其动力学模型将机器人的动力学分析简化为分别对机器人两部分运动部件的动力学分析；
2)获取第一部分、第二部分中各个运动部件的动力学特性，并确定两部分之间的动力学关联；
3)根据第一部分中各个运动部件的动力学特性及受力特性，建立第一部分的动力学模型；
4)根据第二部分中各个运动部件的动力学特性及受力特性，建立第二部分的动力学模型；
5)根据两部分之间的动力学耦合关系，获取机器人整体动力学模型；
6)根据机器人整体动力学模型对轻载关节型并联机器人的动作进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，选择轻载关节型并联机器人的从动臂作为简化的运动部件，即基于从动臂轻质的特性，将其中一根从动臂的质量规划至第一部分的一部分进行计算，将另一根从动臂的质量规划至第二部分的一部分进行计算。
3.根据权利要求2所述的一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，将机器人的动力学分析简化为分别对机器人两部分运动部件的动力学分析的具体内容为：
通过简化从动臂的动力学分析，将机器人整体的动力学分析按照部件分割为两个部分，假设轻载关节型并联机器人的从动臂为不可拉伸、伸缩的轻质杆件，以从动臂的几何尺寸作为空间几何约束，将从动臂一端的电机、减速器、主动臂作为轻载关节型并联机器人的第一部分，将另一端的动平台、TCP末端作为轻载关节型并联机器人的第二部分，并利用从动臂的运动和空间位置关系约束两个部分之间的运动学和动力学关系。
4.根据权利要求3所述的一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，第一部分中各个运动部件的动力学特性包括电机输出扭矩、电机和减速器的转动惯量、主动臂质量、主动臂关于关节轴线的转动惯量、关节处摩擦、简化到主动臂末端的从动臂组件的一半质量以及来自从动臂对主动臂施加的力。
5.根据权利要求4所述的一种基于动力学模型的轻载关节型并联机器人控制方法，其特征在于，第二部分中各个运动部件的动力学特性包括动平台的各杆件质量和转动惯量，动平台负载质量和转动惯量，简化到动平台的从动臂组件的另一半质量，以及从动臂对动平台施加的力从动臂施加的力及动平台的等效惯量矩阵。
技术研发人员：袁晗，顾文昊，肖武云，徐丽，杨君娟，
申请(专利权)人：上海沃迪智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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