基于快速动力学辨识的机器人力/位混合控制碰撞检测研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TP242.2 TH113.2

基金项目:

国家自然科学基金(U1713210)、宁夏自然科学基金(2019AAC03121,2020AAC03201)项目资助


Collision detection for robot force/position hybrid controlbased on fast dynamics identification
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    针对机器人力/位混合控制时发生异常碰撞所导致的安全问题,提出一种基于快速动力学辨识的碰撞检测方案。首先,建立机器人快速动力学的辨识模型,基于拉格朗日法整理出机器人关节重力矩的最简三角函数回归矩阵,运用连续摩擦模型建模关节摩擦力;然后,采用最小二乘法分别辨识出机器人关节的重力矩最简参数集和连续摩擦模型参数集;最后,为验证提出方法的有效性,设计并完成机器人快速动力学辨识和碰撞检测实验。结果表明:提出的方法能够快速有效地辨识机器人的动力学参数,可实时检测机器人位置控制方向上4N·m,力控制方向8N·m以上的异常碰撞,有效保障操作人员和设备的安全,具有一定的工程参考价值。

    Abstract:

    Aiming at safety problems caused by abmormal collisions during robot force/position hybrid control,a collision detectionscheme based on rapid dynamies identification is proposed. Firstly, a rapid robot dynamics identification model is formulated. Thesimplest trigonometrie funetion regression matrix of the robot joint gravity moment is sorted based on Lagrangian method, and thecontinuous friction molel is used to model the joint friction. Then, both the minimum parameter set of the gravity moment and theparameler set of the continuous frietion model of the rmobot joint are identified by least square method. Finally,rapid dynamieidentifieation and collision detection experiments of the robot are designed and completed to evaluate the effectiveness of the proposedmethod. Results show that the proposed method can quickly and effeetively identify the dynamie paramelers of the robot. The abmomalcollisions above 4 N-m in position control and 8 N.m in force control can be detected in real time, which effectively guarantees the safetyof operators and equipment and has certain engineering reference value.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张春涛,王 勇,穆春阳,李家旺,刘正士.基于快速动力学辨识的机器人力/位混合控制碰撞检测研究[J].仪器仪表学报,2021,(6):161-171

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2023-06-28
  • 出版日期:
文章二维码