王志军，韩静如，李占贤，刘立伟

（华北理工大学 机械工程学院，河北 唐山 063009）

1 引言

六维力传感器能够检测大小和方向不断变化的三维力和三维力矩信息，一般安装在工业机器人末端，协助机器人完成力/位置控制、轮廓跟踪、轴孔配合等一些精细复杂的操作，在机器人中具有广泛应用[1-3]。但是，六维力传感器在随机器人运动的过程中，由于其位姿不断发生变化，同时受安装在传感器上的操作工具重力的影响，传感器的零位值也会随之不断变化，这就导致传感器测量上产生一定偏差，降低了其测量精度，进而影响机器人的操作。因此，有必要对机器人运动中的六维力传感器进行重力补偿。

关于不同情况下的重力补偿，国内一些学者也分别进行过理论算法推导或相关实验研究等，并取得了一定的研究成果。文献[4]提出了基于最小二乘法的参数识别方法，可用于对机器人臂的重力补偿；文献[5]采用矢量分解的方法推导出一种机器人的重力补偿算法；文献[6]利用拉格朗日方程的方法对机构进行重力补偿的理论计算，实现了对力觉交互设备的重力补偿；文献[7]通过对机器人建立动力学方程，分析得出重力补偿可使控制器克服重力，从而使机器人到达期望位置。以上这些研究从不同出发点和落脚点，根据各自不同情况分析或推导了机械臂重力补偿的算法、验证及控制等问题，证明了重力补偿在机器人操作中的重要和必要性，对重力补偿研究具有一定的学习和借鉴意义。……