机床与液压

作者：陈琳，凌善，刘谦，张青，潘海鸿

单位：广西大学机械工程学院；广西大学机械工程学院；广西中烟工业有限责任公司；广西大学机械工程学院；广西大学机械工程学院

关键词：工业机器人;振动抑制;力矩输入整形补偿;柔性关节;最优输入整形器

基金：广西创新驱动发展专项（桂科AA18118002）

为解决六轴工业机器人关节柔性引起的末端振动问题，提出一种基于力矩输入整形补偿的抑制方法。建立柔性关节伺服控制模型，分析关节振动成因。基于此，在柔性关节前引入最优输入整形器，通过对电机输出力矩进行输入整形后提取波动力矩，并将其以力矩补偿的形式反馈至电流环前，以迅速平衡关节弹性力矩变化并滤除电机力矩在自然振动频率点附近的频率。在Simulink中搭建机器人关节2仿真模型，对比补偿前后位置、速度、加速度响应。最后，为验证所提方法在六轴机器人系统中的可行性，搭建工业机器人实验平台，对比力矩输入整形补偿前后位置跟踪误差。结果表明：机器人运动过程中，电机输出力矩未能及时平衡关节弹性力矩变化是导致关节振动的主要原因；采用力矩输入整形补偿方法后，振动幅度和持续时间明显下降，1.1 s后关节位置、速度和加速度振动信号几乎完全被滤除；使用该方法后，各关节位置跟踪误差均方根显著降低，关节1~6分别减少58.24%、58.79%、59.57%、54.37%、63.39%和59.8%，验证了力矩输入整形补偿方法在机器人振动抑制中的可行性和有效性。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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