考虑链间耦合的高速并联机器人惯性参数预估方法

摘要：

高速并联机器人驱动关节等效惯性参数随位形变化且支链间耦合效应明显,高速运行时惯性参数的改变显著影响系统控制品质.以一种新型四自由度高速并联机器人CrossⅣ为例,在分析其动力学模型基础上,首先建立惯性矩阵,并证明其在全工作空间内具有严格对角占优的特性;其次构造对角占优特性指标,并借此提出一种充分考虑各支链间耦合作用的驱动关节等效惯性参数计算方法;然后具体分析了在全工作空间内,对角占优特性指标的分布特点和等效惯性参数随位形的变化规律;最后通过仿真和试验分析发现,该方法能够显著改善系统阶跃响应特性,超调量和调整时间分别减少了30.7%,和44.3%,.所提方法有效计入了关节之间的耦合作用,可为高速并联机器人的电机选型和高精度控制提供正确的系统参数.

关键词：并联机器人、动力学建模、惯性矩阵

所属期刊栏目：50

分类号：TP242.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51305293,51541501,51135008. Supported by the National Natural Science Foundation of China. 51305293,51541501 and 51135008

在线出版日期：2017-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：868-876