摘要

针对机械臂易于人机协作中发生碰撞的问题,提出一种基于非线性扩张动量观测器的碰撞检测方法。首先通过离线参数辨识来识别未发生碰撞时机械臂的动力学模型;其次在该动力学模型基础上,将碰撞外力作为系统状态变量,搭建了非线性扩张动量观测器;然后在线计算出机械臂工作过程中的理论力矩,并考虑建模误差和摩擦力设定力矩的时变阈值,当实际力矩超过时变阈值即认为发生碰撞;最后在机械臂的动力学模型中进行仿真分析。仿真结果表明:在机械臂发生碰撞后,提出的动量观测器快速检测到碰撞力矩,提高碰撞检测的灵敏度和准确性。

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