基于惯性测量单元的欠驱动球形机器人惯性参数辨识

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (4): 1119-1125.

基于惯性测量单元的欠驱动球形机器人惯性参数辨识

庄未,刘晓平,孙汉旭

北京邮电大学自动化学院|北京 100876

收稿日期:2009-08-06 出版日期:2011-07-01 发布日期:2011-07-01
作者简介:庄未 (1977-),女,博士研究生.研究方向:机器人动力学,参数辨识.E-mail:zhuangweibupt@sohu.com
基金资助:
“863”国家高技术研究发展计划项目（2006AA04Z243）.

Method for identifying inertial parameters of underactuated spherical robot based on inertial measurement unit

ZHUANG Wei|LIU Xiao-ping|SUN Han-xu

School of Automation|Beijing University of Posts and Telecommunications|Beijing 100876|China

Received:2009-08-06 Online:2011-07-01 Published:2011-07-01

摘要/Abstract

摘要：

针对欠驱动球形机器人，提出基于惯性测量单元的惯性参数辨识方法。首先，根据Kane方法建立欠驱动球形机器人的动力学模型；其次，利用该模型中的三个欠驱动方程推导出球形机器人惯性参数辨识模型；最后，以一种新型的球形机器人为实验平台，根据安装在球形机器人框架上的惯性测量单元实测信息，对本文方法进行实验验证。实验结果表明，辨识结果具有合理性。该方法简单可行，为其他欠驱动机器人惯性参数辨识提供了一种新的思路。

关键词: 自动控制技术, 球形机器人, 欠驱动机器人, 惯性测量单元, 惯性参数辨识

Abstract:

An approach to identify the inertial parameters of an underactuated spherical robot is presented, which is based on an Inertial Measurement Unit (IMU). First, a dynamic model of the spherical robot was constructed using Kane's method. Then, using the three underactuated equations of the constructed dynamic model, the identification model of inertial parameters of the spherical robot was derived. Finally, the proposed method of inertial parameter identification was validated by experiment on a new type of spherical robot as the experimental platform, using the real information of the IMU fixed on the frame of the robot. Experiment results show that the proposed method is simple and feasible that the identified parameters are reasonable. The method can be applicable for the identification of inertial parameters of other underactuated robots.

Key words: automatic control technology, spherical robot, underactuated robot, inertial measurement unit (IMU), inertial parameters identification

中图分类号:

TP24

庄未,刘晓平,孙汉旭. 基于惯性测量单元的欠驱动球形机器人惯性参数辨识[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(4): 1119-1125.

ZHUANG Wei|LIU Xiao-ping|SUN Han-xu. Method for identifying inertial parameters of underactuated spherical robot based on inertial measurement unit[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(4): 1119-1125.

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[1]	顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H_∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
[2]	李战东,陶建国,罗阳,孙浩,丁亮,邓宗全. 核电水池推力附着机器人系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1820-1826.
[3]	赵爽,沈继红,张刘,赵晗,陈柯帆. 微细电火花加工表面粗糙度快速高斯评定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1838-1843.
[4]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[5]	闫冬梅, 钟辉, 任丽莉, 王若琳, 李红梅. 具有区间时变时滞的线性系统稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1556-1562.
[6]	张茹斌, 占礼葵, 彭伟, 孙少明, 刘骏富, 任雷. 心肺功能评估训练系统的恒功率控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1184-1190.
[7]	董惠娟, 于震, 樊继壮. 基于激光测振仪的非轴对称超声驻波声场的识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1191-1198.
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[10]	王林, 王洪光, 宋屹峰, 潘新安, 张宏志. 输电线路悬垂绝缘子清扫机器人行为规划[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 518-525.
[11]	胡云峰, 王长勇, 于树友, 孙鹏远, 陈虹. 缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 236-244.
[12]	朱枫, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 张士涛. 基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1868-1875.
[13]	晋超琼, 张葆, 李贤涛, 申帅, 朱枫. 基于扰动观测器的光电稳定平台摩擦补偿策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1876-1885.
[14]	冯建鑫. 具有测量时滞的不确定系统的递推鲁棒滤波[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1561-1567.
[15]	许金凯, 王煜天, 张世忠. 驱动冗余重型并联机构的动力学性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1138-1143.

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