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工业机器人负载动力学参数辨识方法_陈友东.pdf
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解决负载变化导致的机器人控制性能降低的问题,分析负载动力学参数对各关节力矩的影响的基础上,提出一宗驱动机器人关节运行激励轨迹的辨识方法。
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机器人
Robot
ISSN 1002-0446,CN 21-1137/TP
《机器人》网络首发论文
题目: 工业机器人负载动力学参数辨识方法
作者: 陈友东,胡澜晓
DOI: 10.13973/j.cnki.robot.190309
收稿日期: 2019-06-17
网络首发日期: 2020-04-20
引用格式: 陈友东,胡澜晓.工业机器人负载动力学参数辨识方法[J/OL].机器人.
https://doi.org/10.13973/j.cnki.robot.190309
网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶
段。录用定稿指内容已经确定,且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期
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版广电总局批准的网络连续型出版物(ISSN 2096-4188,CN 11-6037/Z),所以签约期刊的网络版上网络首
发论文视为正式出版。

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Identification Method of Payload Dynamic Parameters of Industrial Robot
CHEN YoudongθHU Lanxiao
(School of Mechanical Engineering and Automation, Beihang University, Beijing 100191, China)
Abstract: In order to solve the problem of control performance degradation of the robot due to the payload changes, an
identification method by driving only the 3rd, 4th, 5th and 6th axes of the robot along the excitation trajectory is proposed,
based on the analysis of the effect of payload dynamics parameters on the torque of each joint. Firstly, the robot dynamics
model is linearized based on the minimum inertia parameter set. Secondly, the optimal excitation trajectory is designed with
the finite Fourier series for payload identification based on the analysis of the effect of the payload parameters on each joint
torque, after selecting corresponding joint axis. Then the data of joint angle and joint torque are collected respectively while
the excitation trajectory is run in conditions of no payload and other three different payloads, before they are processed by
the low-pass filter. Finally, the weighted least square method is used to identify the payload dynamics parameters based
on dynamic linear model. After the robot runs the verification trajectory, the payload identification result is evaluated by
calculating the root mean square (RMS) of the difference between the calculated payload torque and the measured payload
torque. At the same time, this method is compared with CAD (computer aided design) method. Results show that the former
method can reduce the RMS value of the latter up to 16%, and that it is stable and effective under different payloads. Using
this method, the way to drive all the joint axes is avoided, and thus not only the error caused by the coupling of the robot, but
also the optimization time of the excitation trajectory are reduced. In conclusion, it effectively improves the efficiency and
the effect of the payload dynamics parameters identification.
Keywords: payload; industrial robot; dynamic parameter; parameter identification; excitation trajectory
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Published online:2020-04-20 10:11:11
URL:http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1137.TP.20200418.1941.001.html

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[3]
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[5]
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