【摘要】：針對(duì)SCARA機(jī)器人動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題,提出了一種基于優(yōu)化改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù)的辨識(shí)方法。根據(jù)SCARA機(jī)器人完整動(dòng)力學(xué)方程,推導(dǎo)得到動(dòng)力學(xué)模型的線性形式。采用改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù)作為機(jī)器人關(guān)節(jié)的激勵(lì)軌跡,使得關(guān)節(jié)角度滿足連續(xù)周期性,并且關(guān)節(jié)角速度和角加速度在軌跡起始和停止時(shí)刻為零。為進(jìn)一步提高辨識(shí)精度,以SCARA機(jī)器人觀測(cè)矩陣的條件數(shù)為目標(biāo)函數(shù),采用基于排擠機(jī)制的小生境遺傳算法對(duì)激勵(lì)軌跡的系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。考慮到測(cè)量噪聲的影響,采用加權(quán)最小二乘法(WLS)作為參數(shù)估計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用所提方法能準(zhǔn)確辨識(shí)出SCARA機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)參數(shù),兩關(guān)節(jié)力矩測(cè)量值和預(yù)測(cè)值的殘差均方根分別減小了11.50%和26.35%。
[Abstract]:Aiming at the problem of dynamic parameter identification of SCARA robot, an identification method based on optimized improved Fourier series is proposed. According to the complete dynamic equation of SCARA robot, the linear form of dynamic model is derived. The improved Fourier series is used as the excitation trajectory of the robot joint, which makes the joint angle satisfy the continuous periodicity, and the angular velocity and acceleration of the joint are zero at the start and stop time of the trajectory. In order to further improve the identification accuracy, taking the condition number of SCARA robot observation matrix as objective function, niche genetic algorithm based on crowding mechanism is used to optimize the coefficient of excitation trajectory. Considering the influence of measurement noise, the weighted least square method (WLS) is used as the parameter estimation method. The experimental results show that the dynamic parameters of the SCARA robot can be accurately identified by the proposed method, and the root mean square of the residual errors of the measured and predicted joint torque values are reduced by 11.50% and 26.35%, respectively.
【作者單位】： 江南大學(xué)輕工過(guò)程先進(jìn)控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;無(wú)錫信捷電氣股份有限公司;
【基金】：江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(BY2015019-38) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PAPD)
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：2387627