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题名林木果球采收机械臂动力学参数辨识及补偿
被引量：8
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作者
赵月
刘亚秋
徐妍
刘勋
房立金
张华良
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机构
东北林业大学信息与计算机工程学院
上海交通大学机械与动力学工程学院
东北大学机器人科学与工程学院
中国科学院沈阳自动化研究所
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出处
《森林工程》
北大核心
2023年第3期150-160,171,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(61821005)
国家重点研发计划项目(2018YFE0205802)。
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文摘
由于林木果球采收机械臂的工作场景复杂,对机械臂控制精准度的要求越来越高,研究机械臂动力学模型对其控制精度的影响非常重要。为提升机械臂的控制精度,提出一种在优化后的激励轨迹下基于最小二乘法和高斯混合模型(GMM)的3次迭代整体参数辨识方法。该方法以6自由度机械臂构型为例,通过建立动力学模型及QR(正交三角)分解得到最小参数集;通过轨迹优化算法得到激励轨迹的优化参数,进而得到优化的激励轨迹;得到轨迹后,依次对关节力矩采用迭代加权最小二乘法进行理论辨识,构建区分关节高、低速的非线性模型对机械臂非线性摩擦力进行拟合,用GMM算法来补偿无法精确建模的不确定力矩分量。在COMAN R5机械臂上进行试验测试,结果表明,所提出的轨迹参数优化方法将条件数从329减少到193,力矩残差的平均均方根从9.53降低到6.14,从而证明激励轨迹和辨识方案的可行性和有效性。
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关键词
林木果球采收机械臂
三次迭代动力学参数辨识
激励轨迹
非线性摩擦力模型
GMM补偿算法
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Keywords
Forest ball harvesting manipulator
dynamic parameter identification of three-iterations
excitation trajectory
nonlinear friction model
GMM algorithm
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分类号
S776
[农业科学—森林工程]
TP241.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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