期望动力学结合输入整形的机器人关节抑振控制研究

来源：振动与冲击杂志2025年第1期北京时间：

作者：周涛，肖正明suzem@sina.com,，余世科，段俊杰

单位：1.昆明理工大学机电工程学院，昆明650500；2.云南省先进装备智能制造技术重点实验室，昆明650500；3.中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部，昆明650118

摘要：针对工业机器人关节运动启停阶段，减速器柔性作用下连杆侧振动过大的问题。提出了一种期望动力学与输入整形相结合的抑振控制方法，基于双惯量模型建立了机器人柔性关节系统动力学方程，以零振动为目标推导了输入整形器的计算公式，同时根据系统期望参数设计了控制器力矩环和位置环的控制律，将期望动力学控制器与输入整形器相结合，探究了两者参数之间的对应关系，并与传统方法对比，验证了控制方法的可行性和有效性。结果表明，期望动力学与输入整形相结合的抑振控制方法，有效简化了输入整形器的设计过程，得到了更好的残余振动抑制效果；同时，该控制方法可以稳定柔性关节系统模态参数，使输入整形器在不同负载条件下均能保持较高的抑振性能，极大地高了抑振控制方法的鲁棒性；所提抑振控制方法能提高机器人运行精度，增加关节使用寿命。<br>

关键词：工业机器人；柔性关节；残余振动控制；输入整形；期望动力学；