CN115781681B 一种机械臂动力学参数辨识方法及参数验证方法 （航天科工智能机器人有限责任公司）

司一种机械臂动力学参数辨识方法及参数验本发明公开了一种机械臂动力学参数辨识2在动力学辨识轨迹下采集动力学数据，在摩擦力辨识轨迹下采利用摩擦力模型和动力学模型通过初始动力每次交替迭代辨识生成动力学参数和摩擦力参数，根据动力学根据真实力矩与每次计算出的计算力矩计算出根据力矩误差或当前迭代次数判断当前交替迭代根据拉格朗日函数L(q,q)=T(q,⃞)+u(q)求导出机械臂的运动学方程：表示关节j和关节k的速度对关节i引起的哥式影响；根据所述动力学数据将运动方程写为用于表达机械臂动力学模型的为关节加速度；C(q,)为和速度相关的动力项；3为黏滞摩擦转矩；e是外力。在多个动力学辨识轨迹下采集多组动力学数据，在多个摩擦力将训练集中的多组动力学数据和多组摩擦力数据通过权利要求1_6任一所述的机械臂根据验证集内的多组动力学数据和摩擦力数据与验证动力学参数根据测试集内的多组动力学数据和摩擦力数据与测试动力学参数8.根据权利要求7所述的一种参数验证方法，其特征在于，所述验证计算包括以下步摩擦力模型通过验证动力学参数和验证集中的多组摩擦力数据辨识出多个验证摩擦验证动力学参数与对应的验证摩擦力参数计算出多个验证计验证计算力矩与验证集中对应的真实力矩计算力9.根据权利要求8所述的一种参数验证方法，其特征在于，所述测试计算包括以下步摩擦力模型通过测试动力学参数和测试集中的多组摩擦力数据辨识出多个测试摩擦45模型和摩擦力参数模型不能同时辨识，因此测量的力矩计算是同时克服了动力项和摩擦[0011]根据力矩误差或当前迭代次数判断当前交替迭代辨识过程是否满足迭代终止条6ij表示关节臂关节i轴产生的力矩；he(q)4,Aix表示关节j和关节k的速度对关节i引起的哥式影响，根据所述动力学数据将运动方程写为用于表达关节空间动力学模型的B(q)⃞+c(q,q)q+Eq+Esgn(q)+g(q)=t-j"(q)he:其中，B(q)表示惯性Te为环境中末端执行器e是外力。[0026]将训练集中的多组动力学数据和多组摩擦力数据通过机械臂动力学参数模型辨7[0040]附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起[0048]图1是本发明一种非限制性实施例的一种机械臂动力学参数辨识方法的示例性流[0050]其中动力学模型的建立方法为：根据拉格朗日函数ua,a)-T(a,a)+u(a)求导出8[0059]根据动力学数据将运动方程写为用于表达机械臂动力学模型的简洁矩阵形式：Te为环境中末端执行器施加的力和力矩向量。[0068]Stribeck摩擦模型：上述几种摩擦力模型中的滑动摩擦[0071]f()=f:+(f-f.)e-("/+fiv;e是外力。[0074]S13:在动力学辨识轨迹下采集动力学数据，在摩擦力辨识轨迹下采集摩擦力数9[0090]pi表示在i_1坐标系下从坐标系i_1的坐标原点到坐标系i的坐标原点的平移向[0094]S14:摩擦力模型和动力学模型通过初始动力学参数对动力学参数进行交替迭代[0098]S17:根据力矩误差和当前迭代次数判断当前是否满足迭[0102]S141:摩擦力模型通过摩擦力数据和初始动力学参数辨识出第一摩擦力参数，动[0103]S142:摩擦力模型根据第一动力学参数和摩擦力数据辨识出新的摩擦力参数，动[0104]步骤S141为交替迭代辨识的初始数据辨识过程，步骤S14S15，步骤S15中的计算力矩参与步骤S16中的力矩误差计算，计算出的力矩误差参与步骤满足步骤S16中的力矩误差小于误差阈值或交替迭代次数超出设置的迭代次数中任意一条数，可以有效解决传统参数辨识过程中在不准确的动力学参数的基础下辨识摩擦力参数，[0110]S22:将训练集中的多组动力学数据和多组摩擦力数据通过本实施例中的机械臂[0112]S24:摩擦力模型通过验证动力学参数和验证集中的多组摩擦力数据辨识出多个[0121]S31:摩擦力模型通过测试动力学参数和测试集中的多组摩擦力数据辨识出多个根据辨识结果计算出的误差力矩判断该组动力学参数是否满足普遍性要求，在不满足时，