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申请/专利权人：上海大学

摘要：本发明公开了一种差动关节的动力学参数辨识方法，包括以下步骤：S1：对差动关节进行D‑H建模，并建立含有摩擦项的动力学模型；S2：将差动关节的惯性项和摩擦项分离，得到分离后的惯性项力矩和摩擦项力矩；S3：采用CAD识别法获取的差动关节的惯性项参数，采用辨识实验法获取差动关节的摩擦项参数。本发明提供的差动关节的动力学参数辨识方法，根据差动关节中电机空间和关节空间存在的耦合关系，建立出差动关节专有的动力学模型，能够将惯性项参数和摩擦项参数分离，惯性项参数采用CAD识别法获取，而摩擦项参数通过建立合适的摩擦力模型，单独进行辨识实验法获取，具有较高的辨识精度，可以提高针对差动关节或含有差动关节的机械臂力控制算法的准确度。

主权项：1.一种差动关节的动力学参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对差动关节进行D-H建模，并建立含有摩擦项的动力学模型；S1.1：获取差动关节各轴的DH参数，建立连杆坐标系和各轴之间的转换关系矩阵；S1.2：简化差动关节电机端到差动机构输入端的传动部分的摩擦力矩；S1.3：建立单个差动关节的动力学模型；S2：将差动关节的惯性项和摩擦项分离，得到分离后的惯性项力矩τD和摩擦项力矩τF；S3：采用CAD识别法获取的差动关节的惯性项参数，采用辨识实验法获取差动关节的摩擦项参数；S3.1：对差动关节传动部分和关节部分的摩擦力矩建立库伦-黏滞摩擦模型，并将传动部分和关节的摩擦力合并以简化总摩擦模型，表示为： 其中，τF1和τF2分别为第一传动部分和第二传动部分的摩擦力矩，fTC1和fTC2分别为第一传动部分、第二传动部分的库伦摩擦参数，fTV1和fTV2分别为第一传动部分、第二传动部分的黏滞摩擦参数，fCV为黏滞摩擦参数，sgn为符号函数；S3.2：在差动关节运动过程中测量n组驱动力矩力矩信息τt1和τt2与运动信息同时采用相反等大的运动速度和作用于差动关节，提取出摩擦项力矩，表示为： 其中，τF1i和τF2i分别为测量所得的第一传动部分、第二传动部分的第i个摩擦力i＝1，2，······，n，τt1i和τt2i分别为测量所得的第一传动部分、第二传动部分的第i个驱动力矩i＝1，2，······，n；S3.3：将得到的摩擦项力矩信息进行滤波处理，得到经过滤波处理的摩擦项力矩信息S3.4：根据经过滤波处理的力矩信息和测量的运动信息得到超定方程组，表示为： 其中，为力矩信息组成的力矩矩阵，为第k个时刻对应的摩擦线性矩阵，C为n个摩擦线性矩阵所组成的总观测矩阵，φf＝[fTC1fTC2fTV2fTV2fCV]T为摩擦项参数矢量；S3.5：采用最小二乘法对以上超定方程组求解摩擦项参数φf，表示为：S3.6：采用CAD识别法获取惯性项参数φd。

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权利要求：

百度查询： 上海大学 一种差动关节的动力学参数辨识方法