一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法技术

技术编号:40426251 阅读:28 留言:0更新日期:2024-02-20 22:46
一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,属于机器人动力学参数标定领域。本发明专利技术是为了解决现有机械臂动力学参数辨识通常采用基于模型或基于数据的方法,存在需要依赖数据或者传感器,准确率低的问题。本发明专利技术采用标准最小二乘法对电流层面的动力学模型求解,采用数据加权矩阵和电流残差协方差矩阵对堆叠观测矩阵和堆叠电流向量进行数据标准化和加权,利用加权观测矩阵和加权电流向量对数据加权矩阵进行更新直收敛,利用收敛的数据加权矩阵,估计摩擦电流向量,利用估计的摩擦电流向量和电流层面的摩擦力模型向量,对非线性摩擦参数进行求解和更新,获得非线性摩擦参数α,实现参数辨识。主要用于机械臂动力学参数辨识。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人动力学参数标定领域。


技术介绍

1、机械臂动力学参数包括质量、惯性矩阵、摩擦力等,动力学参数决定了一台机械臂的运动特性和响应能力。但是,随着机械臂结构以及工作需要的逐渐复杂化,机械臂的参数辨识工作也变得越来越困难。因此,各国的研究者们也尝试了各种方法来改进机械臂动力学参数辨识技术。

2、比较常用的方法是基于模型的动力学参数辨识,这种方法需要建立完整或者部分机械臂的数学模型,并根据实际的测量数据对模型参数进行辨识。比较常用的模型包括牛顿-欧拉模型和欧拉-拉格朗日模型。其中,欧拉-拉格朗日模型是基于能量原理,将机械臂的运动学和动力学特性列写成拉格朗日方程的形式,从而作为控制机械臂的基础,这种方法可以较为准确地描述机械臂的动力学特性。而牛顿-欧拉模型则基于牛顿力学定律,牛顿方程可以描述平移刚体所受的外力、质量和加速度之间的关系,而欧拉方程则可以描述旋转刚体所受外力矩、角加速度、角速度和惯性张量之间的关系,因此综合考虑二者所构成的牛顿-欧拉方程就可以完整地描述刚体的力、惯量和加速度之间的关系,建立动力学方程。牛顿-欧拉方程物理意义明本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,该方法基于电流层面的动力学模型实现,具体包括:

2.根据权利要求1所述的一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,电流层面的动力学模型获取过程为:建立机械臂运动微分方程和非线性摩擦模型,推导获得机械臂力矩层面的动力学模型,利用电机电流和关节力矩的线性关系式,将所述机械臂力矩层面的动力学模型转换为电流层面的动力学模型。

3.根据权利要求2所述的一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,建立机械臂运动微分方程和非线性摩擦模型,推导获得机械臂力矩层面的动力学模型的过程为:

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,该方法基于电流层面的动力学模型实现,具体包括:

2.根据权利要求1所述的一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,电流层面的动力学模型获取过程为:建立机械臂运动微分方程和非线性摩擦模型,推导获得机械臂力矩层面的动力学模型,利用电机电流和关节力矩的线性关系式,将所述机械臂力矩层面的动力学模型转换为电流层面的动力学模型。

3.根据权利要求2所述的一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,建立机械臂运动微分方程和非线性摩擦模型,推导获得机械臂力矩层面的动力学模型的过程为:

4.根据权利要求3所述的一种电流层面机械臂动力学参数辨识方法,其特征在于,将所述机械臂力矩层面的动力学模型转换为电流层面的动力学模型的方法为:

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种电流层面机...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐天徐阳房倩倩樊继壮赵杰
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1