在当前的许多工业机器人中,像传送带、长轴、电缆以及谐波驱动器等这些运动传送减速元件的使用,都普遍存在柔性影响。对大多数机器人来讲,由谐波驱动器、传动轴和伺服系统产生的关节柔性是机器人柔性的主要来源。随着机器人运动速度的提高,关节柔性将对机器人末端的运动精度以及系统的运动学和动力学产生不可忽视的影响。为了准确地描述机器人的动力学特性,考虑机器人关节柔性的影响是十分必要的。　　 本报告以PowerCube双臂模块机器人系统为研究对象,致力于柔性关节多自由度双臂机器人协调控制方法的研究,提出一些简单实用的柔性关节多自由度机器人建模及其控制方法,丰富柔性关节机器人的控制途径,为系统今后的实际应用打下理论和技术基础。本报告的主要研究内容包括:　　 1 PowerCube双臂模块机器人系统的特性分析；利用Optotrak3020三维运动测量系统,分析模块关节柔性误差和由此而引起的机器人末端位置误差分布规律。　　 2建立了单臂及双臂柔性关节机器人运动学和动力学模型:采用一种基于Optotrak3020三维运动测量系统的机器人动力学模型参数辨识方法。首先,将单柔性关节机器人动力学模型参数化为不包括刚度项的形式,辨识激励轨迹基于有限的傅里叶级数函数,并采用自适应遗传算法对傅里叶级数系数进行了优化。然后,使用经典的线性最小二乘法,对影响模块机器人位置精度的前三关节进行了动力学参数辨识实验,得出了机器人动力学模型参数。　　 3为了减小关节柔性的影响,提高模块机器人的末端位置跟踪精度,利用Optotrak3020三维运动测量系统,提出了一种基于运动学的机器人实时位置反馈控制方法。针对单臂机器人和双臂机器人的轨迹跟踪任务,分别进行了实时位置反馈控制的仿真和实验,验证了该方法的有效性和可靠性。　　 4根据PowerCube模块的结构及其控制特点,本着控制简单易于实现的原则,将柔性关节多自由度机器人的控制分解为基于独立关节模型的控制。依据单关节动力学模型,利用辨识出的动力学模型参数进行柔性关节的动力学控制。双臂模块机器人轨迹跟踪的仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性。　　 此外,本报告还改进了基于VC++和OpenG1的PowerCube模块化双臂机器人三维动态仿真系统及运动控制系统,提高了软件系统的性能。