随着机器人在工业生产和生活服务中的应用越来越多,机器人所处的环境也越来越复杂,对机器人功能的需求也越来越多样化,机器人在高速、重复和高精度的场合中有着出色的表现,人类虽然在上述场合中不是很擅长,但是人类的认知能力是机器人无法替代的,人机协同控制研究也逐渐成为热点。协作机器人的目标是将机器人的重复性表现与人类的个人技能和认知能力相结合起来。基于此,为了保证人机协作过程中人体自身的安全,本文以六轴协作机械臂为研究对象,针对该结构的串联型机械臂进行运动学和动力学建模,以及动力学参数辨识和阻抗控制研究。本论文以实现六轴协作机械臂阻抗控制为目标,论文中对六轴协作机械臂基于最小二乘法的动力学参数辨识和基于位置的阻抗控制进行了重点研究,通过实验验证了所提控制方法的有效性与可行性。主要研究内容如下:首先,根据协作机器人的发展现状,柔顺控制方法研究现状,以及对阻抗控制基本方法的优点缺点对比分析。制定本论文研究技术方案和主要研究内容。其次,通过分析六轴协作机械臂特点,使用改进D-H参数法对机械臂进行了运动学和动力学建模和机械臂雅各比矩阵的求解,以及推导使用轴角、欧拉角和四元数等表示机械臂末端姿态的方法。此外,对六轴协作机械臂动力学参数辨识进行研究。机械臂动力学参数辨识大多是基于最小二乘法理论。将牛顿欧拉动力学模型线性化,使用QR分解的方法得到最小惯性参数集,同时将库伦和粘滞摩擦力模型代入辨识模型中,使用傅里叶级数生成辨识所需的激励轨迹,最后使用最小二乘法得到最小惯性参数集的辨识结果。然后,对六轴协作机械臂进行阻抗控制研究。将阻抗控制应用到六轴协作机械臂中,对六轴协作机械臂建立Simscape半物理模型,并对基于位置的阻抗控制模型进行仿真,分析控制性能和参数影响。最后,综述以上的方法,在六轴协作机械臂平台上进行实验验证,动力学参数辨识中分别采集电流和力矩的信息分别进行辨识,采集第二条轨迹进行验证,通过轨迹对比图和平方差计算验证了理论的正确性。对于阻抗控制中,采用手动牵引对六轴协作机械臂末端施加力和力矩,通过采集关节角度信息和预先设计的理想位姿信息进行对比,验证了本论文中所述的方法的可行性与有效性,保证了人机协作中人体自身的安全性,同时为后续研究提供了理论探索和技术积累。