机器人在精准装配时,摩擦力影响着控制精度。利用LuGre摩擦模型进行关节力矩计算时,机器人关节摩擦力具有周期性纹波误差。针对此问题提出一种改进的LuGre摩擦模型,包括LuGre摩擦模型表示的稳态摩擦力,以及与速度相关的位置依赖项。对摩擦模型进行分步辨识,利用LuGre摩擦模型的特征,对稳态摩擦力参数进行辨识,通过SVM多类分类算法、支持向量回归(SVR)和最小二乘法求解方程组,对模型中的位置依赖项进行参数辨识。实验结果表明,机器人在不同负载下运行,使用改进模型及辨识方法计算关节摩擦力矩时,误差可以降低50%以上。

针对大型立式仓库货物拆零搬运的需求,研制了一款具有特殊结构的拆零机械臂。该机械臂仅具有单一自由度,但实现了货物的拆解和远距离的搬运。为了减少拆解和远距离搬运过程中机械臂因刚度问题引发的较大变形,利用工程中常见的斜拉结构对机械臂进行优化,以达到机械臂在运行过程中的精度要求。通过对机械臂建立三维模型以及利用简化后建立的数学模型,对机械臂的运动状态以及力学性能进行了分析,验证了斜拉索在机械臂中运用的合理性。由于斜拉结构产生的冗余自由度,使得双电动机在控制过程中必须协同工作,对电动机的控制提出了要求。但是,增加斜拉的机械臂大大节约了结构占用的空间,减少在运行过程中的运动包络,能够很好地适应在立式仓库中的复杂环境,从而具有了一定的广谱性。