期望动力学结合输入整形的机器人关节抑振控制研究.pdfVIP

振动与冲击

第44卷第1期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVol.44No.12025

期望动力学结合输人整形的机器人关节抑振控制研究

周涛，肖正明2，余世科”，段俊杰

（1.昆明理工大学机电工程学院，昆明650500；2.云南省先进装备智能制造技术重点实验室，昆明650500；

3.中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部，昆明650118）

摘要：针对工业机器人关节运动启停阶段，减速器柔性作用下连杆侧振动过大的问题。提出了一种期望动力学

与输入整形相结合的抑振控制方法,基于双惯量模型建立了机器人柔性关节系统动力学方程，以零振动为目标推导了输

人整形器的计算公式，同时根据系统期望参数设计了控制器力矩环和位置环的控制律，将期望动力学控制器与输人整形

器相结合，,探究了两者参数之间的对应关系,并与传统方法对比,验证了控制方法的可行性和有效性。结果表明,期望动

力学与输入整形相结合的抑振控制方法，有效简化了输入整形器的设计过程，得到了更好的残余振动抑制效果；同时，该

控制方法可以稳定柔性关节系统模态参数，使输人整形器在不同负载条件下均能保持较高的抑振性能，极大地提高了抑

振控制方法的鲁棒性；所提抑振控制方法能提高机器人运行精度，增加关节使用寿命。

关键词：工业机器人；柔性关节；残余振动控制；输人整形；期望动力学

中图分类号：TP242.2;TB535文献标志码：AD0I:10.13465/ki.jvs.2025.01.009

Robotjointvibrationsuppressioncontrolbasedonexpecteddynamics

combinedwithinputshaping

ZHOUTao,XIAOZhengminge,YUShike,DUANJurjie

(1.FacultyofMechanicalandElectricalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China;

2.YunnanProvincialKeyLabofIntelligentManufacturingTechnologyforAdvancedEquipment,Kunming650500,China;

3.KunmingBranch,705thInstitute,ChinaShipbuildingCorporation,Kunming650118,China)

Abstract:Here,aimingattheproblemofexcessivevibrationonconnectingrodsideunderflexibleactionof

reducerduringstart-stopphaseofindustrialrobotjointmotion,avibrationsuppressioncontrolmethodcombiningexpected

dynamicsandinputshapingwasproposed.Basedonadual-inertiamodel,thedynamicequationofarobotflexiblejoint

systemwasestablished,andthecalculationformulaofaninputshaperwasderivedtakingzerovibrationasthegoal.At

thesametime,control