基于自适应干扰估测器的协作机器人关节速度波动抑制方法

作     者：王冲冲 杨桂林 陈庆盈 辛强 孙贤备 王尉军 WANG Chongchong;YANG Guilin;CHEN Chinyin;XIN Qiang;SUN Xianbei;WANG Weijun

作者机构：中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(51805523) 宁波市自然科学基金(2019A610115) 

出 版 物：《机器人》 (Robot)

年 卷 期：2023年第45卷第1期

页      码：48-57页

摘      要：针对协作机器人对高载荷自重比和高精度速度控制的需求,设计了基于双定子永磁同步电机和谐波减速器的关节模块,利用双定子结构提升了电机的转矩密度。为了提高关节速度控制精度,将摩擦等低频非线性因素、电机转矩波动和谐波减速器传递误差对关节速度波动的影响等效为关节系统的输入力矩干扰,并对其进行补偿以抑制关节速度波动。为提高干扰估测精度,提出一种基于双干扰估测器与自适应算法的方法。双定子电机性能测试结果表明,相较于单定子结构,本文的双定子电机转矩密度提升11%。关节速度控制实验表明,与单纯的比例-积分速度控制器相比,采用本文方法,关节的低速稳态波动误差的均方根减小约40%~60%,中、高速稳态波动误差的均方根减小约30%~40%,速度控制精度提升。

主 题 词：协作机器人关节 双定子电机 谐波减速器 干扰估测器 自适应算法 

学科分类：0808[工学-自动化类] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13973/j.cnki.robot.210412

馆 藏 号：203116229...