[發(fā)明專利]一種基于機(jī)械臂負(fù)載質(zhì)量和傳感器零漂在線辨識(shí)的重力補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710640938.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN107433590B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈曉鳳;陳歡龍;趙真;王碧;肖余之;靳永強(qiáng);范慶玲;江晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 張倩楠;胡晶

1.一種基于機(jī)械臂負(fù)載質(zhì)量和傳感器零漂在線辨識(shí)的重力補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采用負(fù)載質(zhì)心質(zhì)量辨識(shí)模塊獲取機(jī)械臂末端的負(fù)載的質(zhì)心和質(zhì)量并進(jìn)行辨識(shí)，得到負(fù)載的辨識(shí)質(zhì)心和辨識(shí)質(zhì)量；

S2：采用傳感器零漂辨識(shí)模塊讀取傳感器的數(shù)值，并根據(jù)所述辨識(shí)質(zhì)心和辨識(shí)質(zhì)量計(jì)算得到傳感器零漂；

S3：采用重力補(bǔ)償模塊根據(jù)所述傳感器零漂對(duì)傳感器的數(shù)值進(jìn)行重力補(bǔ)償。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)械臂負(fù)載質(zhì)量和傳感器零漂在線辨識(shí)的重力補(bǔ)償方法，其特征在于，所述S1進(jìn)一步包括：負(fù)載質(zhì)心質(zhì)量辨識(shí)模塊通過調(diào)整所述機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)角度，獲取不同末端姿態(tài)的各關(guān)節(jié)的角度值，并采集不同末端姿態(tài)下的力矩傳感器的數(shù)值；獲取不同末端姿態(tài)的各關(guān)節(jié)的角度值后建立機(jī)械臂末端到基座的變化矩陣；建立傳感器坐標(biāo)系到慣性坐標(biāo)系的變化矩陣；獲取重力項(xiàng)加速度轉(zhuǎn)換到傳感器坐標(biāo)系的數(shù)值；對(duì)力矩傳感器的數(shù)值進(jìn)行截?cái)嗳∑骄堤幚淼玫骄?；依?jù)牛頓第二定律建立隨機(jī)誤差的所述均值與負(fù)載的質(zhì)量特性的關(guān)系；再利用最小二乘法基于所述關(guān)系對(duì)所述負(fù)載的質(zhì)心和質(zhì)量進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，獲取機(jī)械臂末端的負(fù)載的辨識(shí)質(zhì)心和辨識(shí)質(zhì)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)械臂負(fù)載質(zhì)量和傳感器零漂在線辨識(shí)的重力補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟S2中，已知所述機(jī)械臂各關(guān)節(jié)角度值，建立機(jī)械臂末端到基座的變化矩陣；建立傳感器坐標(biāo)系到慣性坐標(biāo)系的變化矩陣；將所述負(fù)載的質(zhì)心和質(zhì)量在重力場(chǎng)下的作用力折算到傳感器坐標(biāo)系上，從而獲取所述負(fù)載在傳感器坐標(biāo)系上的重力項(xiàng)；并將所述力矩傳感器的數(shù)值進(jìn)行截?cái)嗳∑骄堤幚淼玫降木捣謩e與所述負(fù)載的重力項(xiàng)的差值作為傳感器零漂。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)械臂負(fù)載質(zhì)量和傳感器零漂在線辨識(shí)的重力補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟S3中，重力補(bǔ)償后的傳感器的數(shù)值為讀取的傳感器的數(shù)值減去所述傳感器零漂及所述負(fù)載的重力項(xiàng)后的數(shù)值。