一種通過(guò)振動(dòng)抑制改善工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)的方法

一種通過(guò)振動(dòng)抑制改善工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)的方法

振動(dòng)是在數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人等工業(yè)系統(tǒng)上存在的普遍現(xiàn)象。此外，用于估計(jì)工業(yè)機(jī)器人中的關(guān)節(jié)角度位置的傳感器受到振動(dòng)的嚴(yán)重影響將導(dǎo)致錯(cuò)誤的估計(jì)。本文提出了一種通過(guò)適當(dāng)抑制從兩個(gè)主傳感器（加速度計(jì)和陀螺儀）獲取的信號(hào)上的振動(dòng)分量來(lái)改善工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)估計(jì)的方法?？柭鼮V波器負(fù)責(zé)過(guò)濾偽振動(dòng)。另外，分別改進(jìn)每個(gè)傳感器獲得的結(jié)果，并使用傳感器融合技術(shù)來(lái)合并來(lái)自兩個(gè)傳感器的信息。該方法在專有硬件信號(hào)處理器中實(shí)現(xiàn)，并在ABB IRB 140工業(yè)機(jī)器人中進(jìn)行測(cè)試，首先分析僅一個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)曲線，然后評(píng)估兩個(gè)融合任務(wù)的跟蹤路徑：一個(gè)矩形和一個(gè)圓形。這項(xiàng)工作的結(jié)果證明，傳感器融合技術(shù)伴隨著適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)抑制能夠提供比其他技術(shù)更好的估計(jì)。

在6自由度的機(jī)器人中提出并測(cè)試了提供工業(yè)機(jī)器人的完整關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于振動(dòng)抑制的KF技術(shù)和融合兩個(gè)主要傳感器的測(cè)量。值得注意的是，盡管使用校準(zhǔn)方法來(lái)補(bǔ)償外部因素造成的誤差，但是振動(dòng)嚴(yán)重影響了機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的估計(jì)。 KF被證明是抑制振動(dòng)的一個(gè)很好的工具，引入的延遲對(duì)獲得準(zhǔn)確的結(jié)果并無(wú)影響，所以任務(wù)可以在線使用。沒有這個(gè)階段，所有的結(jié)果都沒有意義，對(duì)振動(dòng)噪音的抑制是非常重要的。這些傳感器的融合改進(jìn)了每個(gè)傳感器分別提供的測(cè)量結(jié)果。通過(guò)使用這些傳感器和技術(shù)，改進(jìn)了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的估計(jì)。結(jié)果顯示，傳感器融合不受單獨(dú)使用陀螺儀或加速度計(jì)引起的累積誤差的影響。

刊名：SHOCK AND VIBRATION（英）

刊期：2016年2016期

作者：Elvira-Ortiz,DA et al

編譯：張姣