彭云春，曾 钰

（广州智能装备研究院有限公司， 广州 510530）

0 引言

在机器人的运动控制中，往往需考虑机器人的关节在工作作业时的电机扭矩范围，既要满足关节的伺服电机在最大扭矩范围内，又要满足超额定扭矩的占比在某个数值范围内，这就少不了对动力学模型的计算。传统的对于动力学模型的参数辨识，往往将动力学模型进行符号转换合并，化为最小参数矩阵来辨识连杆本体和摩擦相关的参数，此过程涉及变量相对多，过程也相对繁琐、复杂[1-3]。由于目前机械加工精度的逐渐提高，水平机器人Scara 本体的机械惯量参数，通常理论和实际相差甚小，同批次不同本体的差异，往往只是由于生产和安装工艺的差异，在摩擦/转子惯量相关的参数会有明显的区别。鉴于此，采取理论的机械惯量参数+摩擦/转子惯量系数的辨识来建立水平机器人Scara动力学模型，方法相对简单清晰、实现难度低、辨识流程短、可操作性强，可以满足轨迹规划中电机扭矩的估算。

1 动力学模型的建立

水平机器人Scara 主要有基座、大臂、小臂、丝杆4 个部分，其动力学模型分析的结构模型如图1所示。其中大臂、小臂的运动平面与重力方向垂直，由矢量叉积可推得第1、2轴运动中的电机出力与重力无关，丝杆包含上下运动（第3轴）和旋转运动（第4轴），上下运动方向同重力方向同线，旋转运动平面同重力方向平行，也可由矢量叉积得到第4轴运动中电机的出力与重力项无关。采用传……