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题名基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法
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作者
吴灏
王淇锋
王其
冯驰
王鑫
赵健
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机构
国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司
河北工业大学机械工程学院
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第9期101-110,共10页
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基金
国家电网有限公司总部科技项目(kj2021-020)。
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文摘
针对未知复杂工作环境下人机互助机械臂存在物理人机交互安全的问题,文中提出一种基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法。首先,基于牛顿-欧拉法建立机械臂动力学模型,推导动力学线性化回归重组模型,确定待辨识动力学参数;其次,优化设计机械臂激励轨迹,采集轨迹数据基于最小二乘法辨识动力学模型参数;再次,将摩擦力视为机械臂关节运动的扰动项,建立基于广义动量的2阶扰动观测器估计关节摩擦力,基于LuGre动摩擦模型和遗传算法表征系统摩擦特性,建立基于摩擦扰动补偿的外力矩观测器;最后,采集数据进行碰撞检测试验,试验结果表明:所提基于摩擦扰动补偿的机械臂碰撞检测方法检测精度较高,在不同未知工作环境下可有效提高人机协作的安全性。
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关键词
人机互助机械臂
碰撞检测
扰动观测器
lugre动摩擦模型
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Keywords
human-machine mutual assistance manipulator
collision detection
disturbance observer
lugre dynamic fric-tion model
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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