随着工业机器人在各行各业的推广应用,市场对工业机器人的性能有了更高的要求,高速、高精度、智能化等特性成为工业机器人发展的方向。然而工业机器人本身就是一个复杂的机电系统,为了实现其高速、高精度运转,业界一直在做各种理论与实践研究。本文以六自由度串联工业机器人为研究对象,为了使机器人拥有高速、高精度的作业能力,在传统伺服控制的基础上,引进了惯量前馈控制技术。惯量前馈控制技术在工业机器人中的运用,是为了实现关节驱动器在驱动关节运动前匹配理想力矩值,达到调整输出力矩,实现最佳力矩输出的目的。惯量前馈控制技术能否可靠地完成控制,最重要的就是惯量前馈值的准确性。为了获得准确的惯量前馈值,本文提出了运用齐次坐标变换法对工业机器人运动学建模,运用牛顿—欧拉动力学方法对工业机器人动力学进行建模,最终建立了各个关节驱动力矩与机器人几何参数的数学模型,通过调用该模型达到惯量前馈值匹配的目的。同时,为了保证惯量前馈值匹配准确度高,本文提出了惯量参数辨识方法,保证机器人在运行过程中获得最佳惯量前馈值。本文以MATLAB仿真软件Sim Mechanics机械仿真模块作为仿真基础,以PUMA560机器人作为仿真对象,分别建立了传统反馈伺服控制系统与前馈—反馈复合控制系统两种不同控制方法的机器人仿真模型。使机器人仿真模型在两种不同控制方法下运行相同轨迹,并运用Sim Mechanics检测与驱动模块获得机器人运行时各个关节位置、力矩、功率等动态参数,通过比较两种不同控制方法下的各个动态参数变化情况,来判断这两种控制方法的控制效果。通过仿真获得的数据,整理后绘制成关节位置变化曲线、关节力矩变化曲线、关节功率变化曲线等。通过曲线可知,惯量前馈控制技术使机器人拥有更高的控制精度,使机器人运行过程中拥有更好的动态特性,减少了机器人运行过程中的抖动,提高了机器人运行过程中的运行效率,节约了能源。惯量前馈技术运用在工业机器人中,可以很好的提升机器人性能,对于实际生产与制造有着重要的意义。