基于解耦线性化的变刚度关节动态刚度辨识

摘要：

为了能够利用变刚度关节实现对机器人动态特性的调整,需要对关节的动态刚度进行有效的辨识和控制.本文首先根据机器人变刚度关节的结构特点建立了简化模型,并对其刚度输出特性表达做出假设;然后对模型中的力矩相关参数进行解耦,消除了关节刚度调节参数对力矩的影响,获取与刚度辨识相关的归一化力矩;利用泰勒展开对归一化力矩进行线性化处理,采用卡尔曼滤波器进行了系数优化,并进一步实现了对关节动态刚度的辨识.仿真中该刚度在线辨识方法可以将辨识误差控制在±2%以内,在实现动态刚度辨识的基础上研究了基于前馈的刚度闭环控制方法,通过仿真实验验证了该方法对于机器人关节刚度闭环控制是有效的.

关键词：变刚度、柔性关节、动态刚度辨识、解耦

所属期刊栏目：37

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61375097,61175107

在线出版日期：2015-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：522-528