一种机器人负载辨识的方法技术

技术编号:28011235 阅读:35 留言:0更新日期:2021-04-09 22:47
本发明专利技术公开了一种机器人负载辨识的方法,包括以下步骤:建立机器人空载运行时的动力学模型;建立各关节力矩与末端负载的关系;根据当前关节位置,速度,加速度和摩擦力,由动力学模型得到各关节空载力矩;由各关节反馈力矩得到各关节力矩;机器人运行时,每隔1s由各关节采集数据,计算一次负载质量和质心,取60s内负载质量和质心计算结果平均值,作为最终负载质量和质心;该机器人负载辨识的方法,基于动力学模型和伺服反馈力矩,根据各关节力矩与末端负载关系,通过动力学模型与伺服反馈力矩的差异实时辨识出末端负载,解决机器人末端负载辨识问题,不依赖模型,低成本,简单易用,运行过程中自动完成机器人负载辨识。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人负载辨识的方法
本专利技术涉及机器人系统
,具体为一种机器人负载辨识的方法。
技术介绍
在机器人系统中,末端负载变化会严重影响机器人控制性能,因此需要对机器人末端负载进行辨识。传统的机器人负载辨识方法主要有三类:CAD模型法、使用力矩传感器的方法、无传感器的静态和动态辨识方法;CAD模型法依赖负载模型,适用性较窄;使用力矩传感器的方法需要额外的传感器,成本较高;因此设计一种机器人负载辨识的方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人负载辨识的方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种机器人负载辨识的方法,包括以下步骤:步骤S1:建立机器人空载运行时的动力学模型,公式如下:步骤S2:建立各关节力矩与末端负载的关系,公式如下:τi=kimg+qi;步骤S3:根据当前关节位置q,速度加速度和摩擦力由动力学模型得到各关节空载力矩qi;由各关节反馈力矩得到各关节力矩τi;>步骤S4:机器人运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人负载辨识的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤S1:建立机器人空载运行时的动力学模型,公式如下:/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人负载辨识的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:建立机器人空载运行时的动力学模型,公式如下:



步骤S2:建立各关节力矩与末端负载的关系,公式如下:
τi=kimg+qi;
步骤S3:根据当前关节位置q,速度加速度和摩擦力由动力学模型得到各关节空载力矩qi;由各关节反馈力矩得到各关节力矩τi;
步骤S4:机器人运行时,每隔1s由各关节采集数据,计算一次负载质量和质心,取60s内负载质量和质心计算结果平均值,作为最终负载质量和质心;
步骤S5:负载辨识模式具有三种,分别为关闭辨识、实时辨识更新一次、实时辨识动态更新三种模式。


2.根据权利要求1所述的一种机器人负载辨识的方法,其特征在于:所述步骤S1中,M是惯性系数矩阵;C是粘滞摩擦系数矩阵;G是重力矩向量;是摩擦力。


3.根据权利要求1所述的一种机器人负载辨识的方法,其特征在于:所述步骤S2中,ki为关节驱动力矩中与机器人末端负载相关的系数,ki是末端在连杆坐标系i下的x轴分量,通过连杆坐标变换得到,不同关节、不同位姿时是不同的。


4.根据权利要求1所述的一种机器人负载辨识的方法,其特征在于:所述步骤S3中,qi为关节驱动力矩中与机器人末端负载无关与连杆参数相关的系数,通过如下公式得到:





5.根据权利要求1所述的一种机器人负载辨识的方法,其特征在于:所述步骤S3中,力矩信息通过伺服驱动器本身经由电流乘以扭矩常数反馈得出,单位通常为0.1%,控制器根据各关节额定力矩进行转换后可得到各关节力矩τi,力矩...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁磊姚庭王超高加超史琦亮赵进奇
申请(专利权)人:法奥意威苏州机器人系统有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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