机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (5): 192-203.doi: 10.3901/JME.260237
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孙鹏1,2, 葛梦虎1,2, 芮超1,2, 曹利康1,2, 陈波1,2, 王剑斌1,2, 李研彪1,2
SUN Peng1,2, GE Menghu1,2, RUI Chao1,2, CAO Likang1,2, CHEN Bo1,2, WANG Jianbin1,2, LI Yanbiao1,2
摘要: 为提高基于混联机构的双足机械腿动力学参数辨识的速度与准确性,提出了一种基于改进的激励轨迹优化方法与常春藤算法(Ivy algorithm, IVYA)的整体参数辨识方法。将机械腿中并联关节简化处理为等效串联关节,基于Newton-Euler法建立单腿动力学线性化模型。与传统方法相比,首次将关节空间利用率约束引入激励轨迹优化,解决了混联机构关节空间紧凑导致的优化效率问题,并完成激励轨迹设计。采用5自由度混联机构的机械腿为实验对象进行动力学参数辨识实验,通过传感器采集关节角度和电流数据,滤波处理数据后使用IVY辨识算法进行参数估计,并将IVY算法辨识得到的预测结果与最小二乘法进行对比。实验结果表明,基于关节空间利用率约束的激励轨迹优化速度提高了17%且条件数误差极小;与最小二乘法相比,采用IVYA动力学辨识模型所得5个关节预测力矩与实际力矩的误差RMS值均更低,RMS值平均减小了13.42%,最大误差RMS值减小了2.68 N·m,证明了所提整体辨识方法的有效性,为基于模型的混联机器人精确控制提供了理论参考。
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