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摘要
零力控制是协作机械臂实现拖动示教的核心问题之一，目前方法多依赖于附加力/力矩传感器，其虽能保证测量精度，但会增加系统复杂程度及成本。本文提出一种基于关节双位置反馈的柔性协作机械臂零力控制方法，该方法可在无外加传感器条件下实现机械臂零力控制。首先，基于波发生器与柔轮柔性特性，建立了谐波传动关节的动力学模型；其次，基于谐波传动关节刚度辨识方法，建立了基于双位置反馈的柔性关节力矩估测方法；再次，建立了简化重力矩补偿模型，并考虑关节转动过程中的粘滞摩擦和Stribeck库伦摩擦，完善了关节摩擦力矩模型，基于此，实现对关节重力矩和摩擦力矩补偿，实现机械臂零力控制；最后，搭建谐波传动一体化关节和机械臂样机平台，并进行了实验研究，结果表明，所提出方法可有效实现无附加力/力矩传感器条件下的谐波传动机械臂零力控制。
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单位中国工程物理研究院机械制造工艺研究所; 河北工业大学
