18、机器人关节滞后现象的研究与补偿

机器人关节滞后现象的研究与补偿

在工业机器人领域，对机器人关节的摩擦和滞后行为进行深入研究，对于提高机器人的精度和性能至关重要。下面将详细介绍相关的研究内容，包括实验设置、摩擦和滞后行为的研究，以及补偿方法。

实验设置

为了研究摆线针轮减速机（CDs）的摩擦和滞后行为，搭建了模拟重载类单自由度机器人关节的实验装置。该装置的主要组成部分如下：
- 摆线针轮减速机 ：采用Nabtesco的精密齿轮箱RH380 - N，额定扭矩为3.7kNm，传动比u为185。
- 温度传感器 ：使用PT100传感器测量CD的润滑剂温度。
- 驱动电机 ：由Bosch Rexroth的PMSM MSK070D驱动，配备13位编码器。
- 扭矩传感器 ：使用HBM的T40B传感器测量关节扭矩τg。
- 负载电机 ：通过Baumüller的水冷高扭矩电机DST2 - 315KO施加动态负载扭矩，负载电机与CD的输出端通过Mayr的Roba DS 1400双关节联轴器连接，扭转刚度为15e6Nm/rad。
- 控制平台 ：实验装置由Speedgoat的快速原型平台操作，该平台执行Simulink模型，并通过EtherCAT以500µs的循环时间与Bosch Rexroth和Baumüller的工业运动控制器通信，实现电机的电流控制。

研究内容

摩擦研究

经典的静态摩擦模型描述了摩擦扭矩τf与接