МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА
УДК 531.396, 681.5.015
С. Л. К р у т и к о в
РЕКУРСИВНЫЙ МЕТОД ПОИСКА
БАЗОВЫХ ИНЕРЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
МАНИПУЛЯЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ
Приведены основные идеи метода поиска базовых инерционных па-
раметров, предложен рекурсивный подход к его реализации, эф-
фективный с точки зрения быстродействия, а также рассмотре-
ны практические аспекты применения этого подхода. Представле-
ны результаты использования программы, разработанной согласно
предложенному алгоритму, для манипулятора PUMA 560.
E-mail:
Ключевые слова
:
базовые инерционные параметры, динамическая мо-
дель манипулятора, уравнения движения в форме Лагранжа, манипуля-
тор PUMA 560.
Знание уравнений динамики манипуляционных роботов необхо-
димо как для применения современных моментных способов упра-
вления, так и для моделирования его движений. Описание динамики
с помощью обычных
1
инерционных параметров оказывается неодно-
значным: одному и тому же уравнению движения соответствует беско-
нечное число наборов значений таких параметров. Это приводит к по-
явлению избыточных вычислительных операций при решении прямой
и обратной задач динамики, а также не позволяет экспериментально
осуществить параметрическую идентификацию уравнений движения.
Управление, а зачастую и моделирование, является задачей реаль-
ного времени, т.е. необходимо выполнять достаточно непростые расче-
ты десятки, а то и сотни раз в секунду. Использование менее мощных
вычислительных устройств, способных выполнить те же расчеты за
требуемое время, позволит упростить и удешевить систему. Также су-
ществуют задачи, при решении которых не обойтись без идентифика-
ции. Вот лишь некоторые из них: создание программных имитаторов
существующих манипуляторов
2
[1], разработка новых систем упра-
вления для старых роботов, моментное управление манипулятором с
адаптацией его динамической модели.
1
Имеются в виду 10 независимых параметров для каждого звена: масса, коорди-
наты центра масс и осевые и центробежные моменты инерции. В дальнейшем будем
называть их
элементарными инерционными параметрами
.
2
Такие системы могут применяться, например, для тестирования системы упра-
вления роботом или для обучения операторов.
38 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 1
