工業(yè)機(jī)器人高速運動定位振動抑制方法研究與應(yīng)用

柳 賀 蔣立軍 陳 青

（埃夫特智能裝備股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

0 引言

工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器以及人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。工業(yè)機(jī)器人作為一種工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用設(shè)備，機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性帶來的影響越來越明顯，串聯(lián)機(jī)器人負(fù)載越大，臂展越長，疊加末端的工具在高速運動中的定位抖動就越明顯[1]。

工業(yè)機(jī)器人的柔性主要來源于2個方面：關(guān)節(jié)柔性和連桿柔性，工業(yè)機(jī)器人大部分采用高速低扭矩的電機(jī)。為了驅(qū)動大的負(fù)載和機(jī)器人本體，機(jī)器人的關(guān)節(jié)中采用高減速比的減速器來放大驅(qū)動力矩。成熟的機(jī)器人減速器（例如RV減速器和諧波減速器）具有體積小、剛度高以及幾乎無死程差的特點，然而與高剛性的機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)相比，減速器的剛性相對比較弱，成了柔性的主要來源[2]。

1 振動來源和陷波抑振的方法設(shè)計

根據(jù)振源的不同，工業(yè)機(jī)器人末端抖動可以分為3種類型：1） 自由振動。機(jī)械系統(tǒng)受到初始干擾力（可以是外界沖擊力，也可以是機(jī)器人自身運動的沖擊力）破壞平衡后，僅靠彈性恢復(fù)力維持的振動稱為自由振動，受阻尼的作用，振動會逐漸衰弱，直至消失。2） 外界強(qiáng)迫振動。機(jī)械系統(tǒng)在外部周期性干擾力的持續(xù)作用下，系統(tǒng)被迫產(chǎn)生的振動稱為外界強(qiáng)迫振動。3） 自激振動（共振）。機(jī)械系統(tǒng)在受到機(jī)械系統(tǒng)自身運動中激發(fā)出來的周期性干擾力（激振力）而產(chǎn)生的持續(xù)振動稱為自激振動[3]?！?br>