[发明专利]四轴机器人末端负载辨识方法及模块

权利要求书

1.一种四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，包括：

建立关节轴的动力学模型；

根据预设轨迹，控制所述关节轴沿所述预设轨迹运动，采集所述关节轴的参数运行值；

根据所述动力学模型和所述参数运行值，计算所述关节轴的重力矩、转动惯量以及耦合转动惯量；

根据所述重力矩、所述转动惯量以及所述耦合转动惯量，计算末端负载动力学参数。

2.根据权利要求1所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述建立关节轴的动力学模型中，所述动力学模型具体为：

其中，τ_i为所述动力学模型，表示所述关节轴的惯性力矩，表示所述关节轴的耦合惯性力矩，表示所述关节轴的离心力矩，表示所述关节轴的科氏力矩，τ_grav，i(θ)表示所述关节轴的重力矩，τ_fric，i表示所述关节轴的摩擦力，θ表示所述关节轴的角度，表示所述关节轴的速度，表示所述关节轴的加速度，J_i表示所述关节轴的转动惯量，J_ij表示所述关节轴的耦合转动惯量。

3.根据权利要求2所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述关节轴的重力矩、转动惯量以及耦合转动惯量之前，还包括：

将所述四轴机器人回到零点位姿，以所述零点位姿作为负载辨识的初始位姿。

4.根据权利要求3所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述根据预设轨迹，控制所述关节轴沿预设轨迹运动，具体包括：

根据预设转动惯量辨识轨迹，运行所述关节轴，所述预设转动惯量辨识轨迹包括匀加速轨迹和匀减速轨迹；

根据预设重力矩辨识轨迹，运行所述关节轴，所述预设重力矩辨识轨迹包括正转轨迹和反转轨迹；

根据预设耦合转动惯量辨识轨迹，运行所述关节轴，所述预设耦合转动惯量辨识轨迹包括匀加速轨迹和匀减速轨迹。

5.根据权利要求4所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述关节轴的重力矩、转动惯量以及耦合转动惯量中，具体包括：

获取预设的第一辨识位姿、第二辨识位姿；

计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述转动惯量；

计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述重力矩；

计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述耦合转动惯量；

计算空载时所述关节轴的所述转动惯量和所述重力矩。

6.根据权利要求5所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述转动惯量中，计算公式具体为：

其中，Px表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿，J_i，Px表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述转动惯量。

7.根据权利要求6所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述重力矩中，计算公式具体为：

其中，Px表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿，τ_{grav，i，Px}表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述重力矩。

8.根据权利要求7所述的四轴机器人末端负载辨识方法，其特征在于，所述计算所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述耦合转动惯量中，计算公式具体为：

其中，Px表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿，J_ij，Px表示所述第一辨识位姿和所述第二辨识位姿下所述关节轴的所述耦合转动惯量。