一種通過振動抑制改善工業(yè)機器人運動參數(shù)估計的方法

振動是在數(shù)控機床和工業(yè)機器人等工業(yè)系統(tǒng)上存在的普遍現(xiàn)象。此外，用于估計工業(yè)機器人中的關(guān)節(jié)角度位置的傳感器受到振動的嚴重影響將導(dǎo)致錯誤的估計。本文提出了一種通過適當(dāng)抑制從兩個主傳感器（加速度計和陀螺儀）獲取的信號上的振動分量來改善工業(yè)機器人運動學(xué)參數(shù)估計的方法?？柭鼮V波器負責(zé)過濾偽振動。另外，分別改進每個傳感器獲得的結(jié)果，并使用傳感器融合技術(shù)來合并來自兩個傳感器的信息。該方法在專有硬件信號處理器中實現(xiàn)，并在ABB IRB 140工業(yè)機器人中進行測試，首先分析僅一個關(guān)節(jié)的運動曲線，然后評估兩個融合任務(wù)的跟蹤路徑：一個矩形和一個圓形。這項工作的結(jié)果證明，傳感器融合技術(shù)伴隨著適當(dāng)?shù)恼駝右种颇軌蛱峁┍绕渌夹g(shù)更好的估計。

在6自由度的機器人中提出并測試了提供工業(yè)機器人的完整關(guān)節(jié)運動學(xué)和位置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于振動抑制的KF技術(shù)和融合兩個主要傳感器的測量。值得注意的是，盡管使用校準方法來補償外部因素造成的誤差，但是振動嚴重影響了機械手運動學(xué)參數(shù)的估計。 KF被證明是抑制振動的一個很好的工具，引入的延遲對獲得準確的結(jié)果并無影響，所以任務(wù)可以在線使用。沒有這個階段，所有的結(jié)果都沒有意義，對振動噪音的抑制是非常重要的。這些傳感器的融合改進了每個傳感器分別提供的測量結(jié)果。通過使用這些傳感器和技術(shù)，改進了機器人運動學(xué)參數(shù)的估計。結(jié)果顯示，傳感器融合不受單獨使用陀螺儀或加速度計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