机械工程学报

作者：李洋, 朱立爽, 刘今越, 郭士杰

单位：1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室 天津 300130;2. 河北工业大学河北省机器人感知与人机融合重点实验室 天津 300130;3. 河北工业大学机械工程学院 天津 300130;4. 中国汽车技术研究中心有限公司 天津 300300

关键词：全臂柔顺,先验动力学知识,递归参数辨识,辨识模型；

基金：国家重点研发计划（2016YFE0128700，2017YFB1301002）、河北省重点研发计划（18211816D）和河北省自然科学基金（E2017202270）资助项目。

基于动力学模型的阻抗控制无须力传感器，可降低系统复杂性，实现机械臂的全臂柔顺，但现实系统的动力学模型往往难以精确确定。监督学习可以通过关节状态回归辨识动力学模型，但辨识精度取决于观测数据的数量和质量，且难以泛化到未观测空间。提出一种基于先验动力学知识的递归参数辨识方法，可提高数据效率及泛化能力。辨识过程结合递推牛顿-欧拉动力学算法，逐一递归辨识关节参数，减少鞍点数量，克服辨识结果对初值的依赖性。在此基础上，设计了柔顺控制器；其外环为阻抗控制，通过辨识模型实现了无力传感器的全臂柔顺；内环采用滑模控制器，以辨识力矩作为动力学前馈，并通过径向基函数神经网络补偿系统的动态不确定性。实验结果表明，所提出的递归辨识算法可通过少量观测数据辨识完备的动力学模型，并实现全臂柔顺控制。

来源：2022年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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