1、模塊化機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向。相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)器人而言，模塊化機(jī)器人因其構(gòu)型的多樣性、對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性以及硬件和控制軟件上的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)而受到普遍關(guān)注，目前國(guó)內(nèi)外正對(duì)其展開深入研究，并取得大量的成果。但這些成果大部份著重于運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的理論分析和仿真，而對(duì)其動(dòng)力學(xué)方面的特性則涉及不多。因此，研究模塊化機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性有十分重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。本文從模塊化機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型出發(fā)推導(dǎo)出了一種基于六維力/力矩傳感器的模

2、塊化機(jī)器人慣性參數(shù)辨識(shí)模型，并根據(jù)該模型，利用中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所生產(chǎn)的SAFS-5型六維力/力矩傳感器對(duì)德國(guó)AMTEC公司生產(chǎn)的PowerCube模塊化機(jī)器人進(jìn)行慣性參數(shù)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)研究。 首先，從牛頓-歐拉方程出發(fā)，詳細(xì)推導(dǎo)了模塊化機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型的遞推形式，并通過與其它一些建模方法的比較，說明該方法在對(duì)模塊化機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模時(shí)具有計(jì)算量少、便于實(shí)時(shí)控制、編程簡(jiǎn)單利于實(shí)現(xiàn)控制軟件模塊化等優(yōu)點(diǎn)。 其次，分析模塊

3、化機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)方程，指出方程中有大量未知的慣性參數(shù)，這些參數(shù)與機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性密切相關(guān)，若要實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)的精確控制，則需要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。由于模塊化機(jī)器人本身不具有力反饋功能，引入六維力/力矩傳感器對(duì)機(jī)器人基座的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并根據(jù)機(jī)器人基座受力平衡原理，利用六維力/力矩傳感器信息以及模塊化機(jī)器人各關(guān)節(jié)的碼盤信息，結(jié)合機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型推導(dǎo)出模塊化機(jī)器人的慣性參數(shù)辨識(shí)模型。 最后，以PowerCube模塊化機(jī)器人實(shí)體