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一种机器人动力学参数辨识方法及系统技术方案

技术编号:44414862 阅读:15 留言:0更新日期:2025-02-25 10:30
本发明专利技术提供了一种机器人动力学参数辨识方法及系统,包括:在刚体动力学模型线性化时建立最小参数集与标准参数集的映射关系;建立对称正定矩阵流形,依据该流形的微分几何结构计算相关公式;建立几何激励优化准则并与传统观测矩阵条件数生成最优激励轨迹;建立参数辨识优化目标函数,构建适合迭代的几何凸近似上界约束作为正则项;迭代辨识最小参数集和非线性摩擦参数。本发明专利技术结合几何激励轨迹优化准则与传统观测矩阵条件数激发机器人系统特性,构建适合迭代优化的凸近似上界约束作为参数辨识优化函数的正则项,与非线性摩擦模型进行迭代辨识,得到更符合机器人结构的惯性参数,保证参数物理合理性的同时提高了辨识精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人动力学参数辨识,特别是涉及一种机器人动力学参数辨识方法及系统


技术介绍

1、机器人动力学参数辨识在机器人控制和动态分析中具有重要意义,准确的参数有助于提高控制精度、执行效率以及动态响应的稳定性。

2、在多自由度机器人系统中,辨识参数通常包括惯性矩阵、质心位置、非线性摩擦参数等。这些参数的精确性直接影响到机器人动力学模型的准确性,进而影响到控制器的性能。目前动力学参数辨识方法都基于逆动力学的线性化方程,传统参数辨识方法一般基于最小二乘方法或最大似然估计,通过调整惯性参数来最小化模型预测值和实际测量值之间的误差。

3、目前的辨识方法存在一定的问题:1.利用半正定规划求解含有半定线性矩阵不等式约束时,刚性约束施加的参数物理一致性会导致最终估计的参数位于物理一致性的边缘上,即出现质量、惯性张量异常接近零的情况。2.针对问题1考虑正则处理时,动力学模型中的参数分布往往具有复杂的非欧几里得几何特性,传统欧式空间的正则方法难以有效表达参数间的内在几何关联。3.针对机器人高维、高自由度的系统特征,现有的基于观测矩阵条件数的激励本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,建立机器人刚体动力学模型,基于机器人刚体动力学模型线性化过程建立最小参数集与标准参数集的映射算子,包括:

3.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,建立对称正定矩阵流形,根据对称正定矩阵流形的微分几何结构相关公式计算度量张量,包括:

4.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,根据映射算子和度量张量,建立几何激励轨迹优化准则,包括:

5.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,建立机器人刚体动力学模型,基于机器人刚体动力学模型线性化过程建立最小参数集与标准参数集的映射算子,包括:

3.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,建立对称正定矩阵流形,根据对称正定矩阵流形的微分几何结构相关公式计算度量张量,包括:

4.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,根据映射算子和度量张量,建立几何激励轨迹优化准则,包括:

5.如权利要求1所述的一种机器人动力学参数辨识方法,其特征是,基于机器人实际采集数据,采用对称正定矩阵流形的测地距离,建立参数辨识优化目标函数,构建适合迭...

【专利技术属性】
技术研发人员:国凯刘昊辰刘义祥黄晓明孙杰
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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