매니퓰레이터의 파라미터 추정을 위한 퓨리에 급수를 이용한 최적 가진 경로 설계

Abstract

파라미터 추정은 산업용 매니퓰레이터의 제어 성능을 툴의 교체와 상관없이 같은 수준으로 유지하고, 모델 기반 제어와 같은 고급 제어를 실제로 적용할 수 있게 해주는 유용한 기술이다. 파라미터 추정을 적용하기 위해서 가중 최소 자승 방법이나 최대 우도 방법이 주로 사용된다. 이러한 방법들을 적용할 때는 로봇 동역학식을 미지의 파라미터에 대해서 선형인 형태로 바꿔준다. 이때 비선형 형태인 로봇 동역학식을 선형 형태로 변환해주기 때문에 파라미터 추정 정확도를 높이기 위해서는 가진 경로를 계획할 필요가 있다. 본 논문에서는 퓨리에 급수와 최적화 기법을 사용하여 최적의 가진 경로를 계획하는 방법을 소개하고 이를 2축 평면 로봇에 적용하여 검증하였다.Parameter identification is a useful technology to maintain robot performance regardless of changing tools and to apply advanced control algorithms such as model based controls. Weighted least-square method and Maximum likelihood method have been usually used for parameter identification method. Those methods assume that the robot dynamics is linear with respect to vector of unknown parameters. Because nonlinear equation is changed into linear form, excitation trajectory is necessary for good parameter identification. In this paper, Fourier series and optimization are used to find an excitation trajectory for parameter estimation. Simulation was performed with a 2-link planar robot manipulator to show the effectiveness of the proposed method.