平面关节型机器人关节力矩的卡尔曼估计

• 作者: 张铁 梁骁翃
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 平面关节型机器人 动力学模型 关节力矩 卡尔曼估计
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 机械与能源工程
• 页码范围: 951-959
• 页数: 9页
• 分类号: TP24
• 字数: 7407字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2018.05.015

摘要

为了解决常用测电流获取机器人关节力矩方法中,各种噪声干扰使所得关节力矩波动较大,影响机器人控制信息可靠性的问题,提出基于机器人动力学模型的卡尔曼滤波方法对关节力矩进行估计.运用牛顿欧拉方法对平面关节型机器人(SCARA)进行动力学建模,获得非线性连续的机器人关节力矩方程.通过多元函数一阶泰勒展开将非线性连续的关节力矩方程转换为关于关节力矩的线性离散状态空间模型.利用卡尔曼滤波方法对关节力矩进行估计.实验结果表明,该关节力矩估计方法对机器人前两轴的关节力矩估计精度较好,与均值滤波方法相比均方根误差分别减少了2.9％和l4.7％;且实时性较好,完成一次估计平均需时不超过1 ms.但关节力矩值的估计精度受动力学模型精度的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张铁	华南理工大学机械与汽车工程学院	155	1469	19.0	29.0
2	梁骁翃	华南理工大学机械与汽车工程学院	2	16	2.0	2.0