为了探明关节间隙对工业机器人振动特性的影响，建立含间隙非线性的关节机电耦合动力学模型，对该系统间隙稳定性进行数值分析，随后对关节重要零部件开展扭转振动特性仿真研究，并搭建单关节摆臂试验台进行间隙测试。根据采集到的电流信息参数，提出一种基于力矩观测器的间隙补偿策略。间隙实验测试结果与关节系统谐振频域响应的仿真结果验证了所提含间隙关节模型的准确性，且通过补偿前后电流信号的实验结果证明了该补偿策略对提高关节系统稳定性有效。
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