CN115488920A - 一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法 - Google Patents

Abstract

一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，包括：设计地面试验机械臂构型和路径，生成关节角度数据文件；ADAMS中建立参数化的机械臂动力学模型，并导入关节角度数据文件；进一步建立参数化的随动吊挂系统动力学模型；保存模型，作为标准动力学模型，用于计算重力和随动吊挂系统作用下，机械臂试验过程的关节力矩；设计目标函数，调用标准动力学模型，采用智能优化算法，确定随动吊挂系统的最优平衡力。

Description

一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法

技术领域

本发明涉及一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，属于空间机械臂技术领域。

背景技术

在空间机械臂的研制过程中，一般需要将机械臂安装在卫星本体或模拟墙上，开展机械臂的精度标定、性能测试以及功能验证等地面试验。空间机械臂是按照太空失重环境要求设计的，在地面试验中常采用随动吊挂系统进行重力补偿，模拟空间的微重力环境。

随动吊挂系统通过重力平衡装置实现对机械臂关节和臂杆的重力补偿。平衡力与重力共同作用下的机械臂及随动吊挂系统是一个复杂的多体动力学对象，采用随动吊挂系统开展空间机械臂地面试验，其难点之一是平衡力的选取，这是一个参数优化的设计过程，不合理的平衡力将会在各关节处产生较大的力和力矩，可能导致驱动电机无法正常运转，甚至损坏机械臂。

经检索，有关空间机械臂地面试验的随动吊挂系统的资料中，以重力平衡装置等硬件实现为主，而未查见有关机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，有关机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计技术的技术缺陷，提出了一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，包括：

设计地面试验的机械臂构型、运动路径，生成机械臂的关节角度数据；

建立重力环境下的机械臂动力学模型，输入关节角度数据；

建立随动吊挂系统动力学模型，与机械臂动力学模型共同作为标准动力学模型，用于计算任意一组外部平衡力参数作用下，机械臂运动过程中的关节力矩数据；

以标准动力学模型输出的关节力矩数据为输入，设计目标函数，计算关节力矩数据对应的目标函数值，通过智能优化算法更新平衡力参数，选取使目标函数值最小的一组平衡力参数，作为随动吊挂系统的最优平衡力。

所述机械臂动力学模型根据机械臂运动学参数和动力学参数建立，机械臂动力学模型设置于外部基座上，基座设置于模拟墙或气浮平台上。

随动吊挂系统动力学模型包括重力平衡机构模型、平衡力等效模型，重力平衡机构模型建模方法具体为：

将各重力平衡机构等效为等数量质点，与机械臂动力学模型中的机械臂连杆通过固定副连接，预设各质点的质量及安装参数，确定重力平衡机构模型。

所述平衡力等效模型建模方法具体为：

将为随动吊挂系统施加平衡力的钢丝绳简化为与重力方向相反并作用于重力平衡机构上的外部作用力，将各作用力的大小设置为设计变量，建立平衡力等效模型。

将机械臂动力学模型、随动吊挂系统动力学模型通过ADAMS集成为标准动力学模型并进行调用，以简化后的一组外部作用力数值作为模型输入，获取一组机械臂的各关节力矩数据作为输出。

所述目标函数具体包括：

基于关节力矩极值最优的目标函数，或基于关节力矩平均极差最优的目标函数，分别通过关节力矩极值或关节力矩平均极差评估一组随动吊挂系统平衡力作用下的重力补偿效果，其中：

基于关节力矩极值最优的目标函数具体为：

τ_f＝max(|τ_ij|)

式中，max(|τ_ij|)为一组关节力矩数据中全部关节力矩的绝对值的最大值。

基于关节力矩平均极差最优的目标函数具体为：

式中，τ_jmax和τ_jmin为一组关节力矩数据中关节j所受力矩的最大值和最小值，n为所述机械臂的自由度。

所述智能优化算法为粒子群算法，采用线性递减动态惯性权重策略实现。

调用标准动力学模型的具体方法为：

创建批处理文件run.bat，用于运行时自启动ADAMS，并于ADAMS运行结束后退出ADAMS；

初始化或者优化更新平衡力向量F＝[F₁ F₂ … F_k … F_q]，其中q为重力平衡机构的数量；

创建ADAMS的命令脚本文件aview.cmd，于ADAMS自启动后打开标准动力学模型，将平衡力向量F的各元素赋值于标准动力学模型的q个表示平衡力大小的设计变量、进行仿真计算并输出关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt；

运行批处理文件run.bat，调用ADAMS标准动力学模型；

持续搜索关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到该数据文件时，完成一次ADAMS的标准动力学模型调用。

调用标准动力学模型、处理关节力矩数据计算目标函数值、使用优化算法更新平衡力参数时均通过Matlab仿真实现，其中，Matlab仿真环境下以批处理方式调用ADAMS标准动力学模型的命令为system('run.bat')。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明提供的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，通过通过机械系统虚拟样机ADAMS建模和数学优化，设计得到合适的平衡力参数，作为空间机械臂地面试验随动吊挂系统的力输入，确保机械臂在试验过程中各关节不承受过大力矩，实施容易，效果显著；通过机械系统虚拟样机软件ADAMS，实现了空间机械臂地面试验随动吊挂系统的标准动力学集成建模，回避了繁琐的数学推导过程，物理含义更加直观明确；

(2)本发明通过计算目标函数值，定量评估一组随动吊挂系统平衡力作用下的重力补偿效果时，考虑了机械臂地面试验操作任务的全过程关节力矩信息，避免了只考虑少数任务构型时可能漏掉过大的关节力矩，数据信息利用更加充分有效；

(3)本发明使用粒子群算法进行机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化，设计得到一组全局最优的平衡力参数，作为空间机械臂地面试验随动吊挂系统的力输入，确保机械臂在试验过程中各关节不承受过大力矩，实施容易，效果显著。

附图说明

图1为发明提供的空间机械臂以及地面试验随动吊挂系统示意图；

图2为发明提供的七自由度机械臂及连杆坐标系示意图；

图3为发明提供的机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法的流程示意图；

图4为发明提供的地面试验任务机械臂时间-关节角度规划曲线示意图；

图5为发明提供的重力平衡机构安装参数示意图；

图6为发明提供的机械臂-随动吊挂系统ADAMS标准动力学模型示意图；

图7为发明提供的粒子群算法的运算流程示意图；

图8为发明提供的实施例不使用随动吊挂系统开展地面试验的机械臂关节力矩曲线示意图；

图9为发明提供的实施例按平衡力参数1设置随动吊挂系统开展地面试验的机械臂关节力矩曲线示意图；

图10为发明提供的实施例按平衡力参数2设置随动吊挂系统开展地面试验的机械臂关节力矩曲线示意图；

具体实施方式

一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，在空间机械臂开展地面试验时，通过机械系统虚拟样机ADAMS建模和数学优化，设计得到合适的平衡力参数，作为空间机械臂地面试验随动吊挂系统的力输入，确保机械臂在试验过程中各关节不承受过大力矩，实施容易，效果显著。

参数优化设计方法具体流程如下：

设计地面试验的机械臂构型、运动路径，生成机械臂的关节角度数据；

建立重力环境下的机械臂动力学模型，输入关节角度数据；

建立随动吊挂系统动力学模型，与机械臂动力学模型共同作为标准动力学模型，用于计算任意一组外部平衡力参数作用下，机械臂运动过程中的关节力矩数据；

以标准动力学模型输出的关节力矩数据为输入，设计目标函数，计算关节力矩数据对应的目标函数值，通过智能优化算法更新平衡力参数，选取使目标函数值最小的一组平衡力参数，作为随动吊挂系统的最优平衡力。

其中，机械臂动力学模型，根据机械臂构型、所有运动路径、各运动路径对应的关节角度数据建立，机械臂动力学模型设置于外部基座上，基座设置于模拟墙或气浮平台上；

随动吊挂系统动力学模型包括重力平衡机构模型、平衡力等效模型，重力平衡机构模型建模方法具体为：

将各重力平衡机构等效为等数量质点，与机械臂动力学模型中的机械臂连杆通过固定副连接，预设各质点的质量及安装参数，确定重力平衡机构模型；

平衡力等效模型建模方法具体为：

将为随动吊挂系统施加平衡力的钢丝绳简化为与重力方向相反并作用于重力平衡机构上的外部作用力，将各作用力的大小设置为设计变量，建立平衡力等效模型；

将机械臂动力学模型、随动吊挂系统动力学模型通过ADAMS集成为标准动力学模型并进行调用，以简化后的一组外部作用力数值作为模型输入，获取一组机械臂的各关节力矩数据作为输出。

目标函数具体包括：

基于关节力矩极值最优的目标函数，或基于关节力矩平均极差最优的目标函数，分别通过关节力矩极值或关节力矩平均极差评估一组随动吊挂系统平衡力作用下的重力补偿效果，其中：

基于关节力矩极值最优的目标函数具体为：

τ_f＝max(|τ_ij|)

式中，max(|τ_ij|)为一组关节力矩数据中全部关节力矩的绝对值的最大值；

基于关节力矩平均极差最优的目标函数具体为：

式中，τ_jmax和τ_jmin为一组关节力矩数据中关节j所受力矩的最大值和最小值，n为所述机械臂的自由度；

智能优化算法为粒子群算法，采用线性递减动态惯性权重策略实现；

调用标准动力学模型的具体方法为：

创建批处理文件run.bat，用于运行时自启动ADAMS，并于ADAMS运行结束后退出ADAMS；

根据平衡力等效模型生成平衡力向量F＝[F₁ F₂ … F_k … F_q]，其中q为重力平衡机构的数量；

创建ADAMS的命令脚本文件aview.cmd，于ADAMS自启动后打开标准动力学模型，将平衡力向量F的各元素赋值于标准动力学模型的q个表示平衡力大小的设计变量、进行仿真计算并输出关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt；

运行批处理文件run.bat，调用ADAMS标准动力学模型；

持续搜索关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到该数据文件时，完成一次ADAMS的标准动力学模型调用。

调用标准动力学模型、处理关节力矩数据计算目标函数值、使用优化算法更新平衡力参数时均通过Matlab仿真实现，其中，Matlab仿真环境下以批处理方式调用ADAMS标准动力学模型的命令为system('run.bat')；

下面根据具体实施例进行进一步说明：

为了更好的理解本发明的技术方案，结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细说明，具体为：

在本实施例中，以如图1所示的空间机械臂以及地面试验随动吊挂系统为对象，机械臂的基座安装在模拟墙上，机械臂的末端是自由的。

如图1所示，空间机械臂为七自由度串联机械臂，机械臂运动学参数(改进DH坐标)和动力学参数分别如表1和表2所示，按照改进DH坐标规则，建立连杆坐标系，如图2所示。

表1机械臂运动学参数(改进DH坐标)

表2机械臂动力学参数

如图3所示的流程图，本发明实施例中，实现机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法包括以下步骤：

步骤101：设计地面试验机械臂构型和路径，生成关节角度数据文件。

设计地面试验机械臂关键构型如下表3所示，基于分段点到点的五次多项式插值算法，在Matlab中编写程序，对该试验过程进行关节空间路径规划，规划得到时间-关节角序列曲线如图4所示，将规划结果保存为关节角度数据文件Thetad_GuanJie.txt。

表3地面试验机械臂关键构型关节角度序列

步骤102：ADAMS中建立参数化的机械臂动力学模型，并导入所述关节角度数据文件。

基于表1和表2所示的机械臂运动学参数和动力学参数，使用机械系统动力学分析软件ADAMS建立七自由度机械臂动力学模型，模型以改进DH坐标作为设计变量，将坐标系、几何、运动副、驱动力等全部模型元素进行了参数化关联；按照表3中的S1构型数据，修改各关节角度对应的设计变量，调整机械臂的初始构型；将步骤101中所述关节角度数据文件Thetad_GuanJie.txt导入到ADAMS，将时间-关节角度数据创建为SPLINE样条曲线，进而引入到机械臂关节运动驱动中。

步骤103：进一步建立参数化的随动吊挂系统动力学模型。

在步骤102建立的参数化机械臂ADAMS动力学模型基础上，建立随动吊挂系统动力学模型。机械臂随动吊挂系统动力学模型包括重力平衡机构的简化模型和平衡力的等效模型两个部分。

如图1所示，随动吊挂系统有3个重力平衡机构，机构1连接在连杆3上，机构2连接在连杆4上，机构3连接在连杆7上，各重力平衡机构在机械臂上的安装参数如图5所示，重力平衡机构的质量参数如表4所示。

表4重力平衡机构的质量参数

	重力平衡机构1	重力平衡机构2	重力平衡机构3
				质量(kg)	6.8	6.0	7.8

重力平衡机构的简化模型，具体建模方法如下：

忽略机构具体构型，将其等效为3个质点，并与机械臂相应的连杆通过固定副连接，各质点的位置与各重力平衡机构在机械臂连杆上的安装参数相匹配，各质点的质量与各重力平衡机构的质量参数一致，不考虑其惯性张量；为了显示方便，在简化的3个质点处创建球形几何轮廓进行示意。

对重力平衡机构等效质点的坐标系进行参数化关联，质点1相对于连杆坐标系{3}的位置矢量为³d_1dd＝[608 0 0]，质点2相对于连杆坐标系{4}的位置矢量为⁴d_2dd＝[1016 00]，质点3相对于连杆坐标系{7}的位置矢量为⁷d_3dd＝[0 0 -243.2]。

平衡力的等效模型，具体建模方法如下：

随动吊挂系统通过钢丝绳施加平衡力，钢丝绳的下端连接重力平衡机构，上端连接随动导轨；在ADAMS中将各钢丝绳作用力简化为外力，分别作用于3个重力平衡机构的等效质点上，设置作用力方向类型为空间固定，与重力方向相反，设置作用力函数为设计变量，实现平衡力的等效建模。

将平衡力的坐标系分别与3个重力平衡机构的等效质点关联，实现3个平衡力的参数化建模。

步骤104：保存模型，作为标准动力学模型。

参数化的机械臂及随动吊挂系统ADAMS动力学模型建立完成后，将其保存为.bin文件，作为标准动力学模型供后续调用，模型中包含了机械臂和随动吊挂系统的全部运动学、动力学信息，以及地面试验所需全部机械臂构型和关节路径信息；所述ADAMS标准动力学模型如图6所示，用于计算重力和随动吊挂系统作用下，机械臂试验过程的关节力矩。

步骤105：设计目标函数，调用所述标准动力学模型输出关节力矩并计算目标函数值，采用智能优化算法，确定所述随动吊挂系统的最优平衡力。

调用标准动力学模型的方法如下：

(1)提前创建一个文本文件，文件名为run.bat，内容为：

……\common\mdi aviewru-s b aview.cmd e

“……”为计算机中ADAMS软件的安装路径，该文件创建后不再修改；

(2)使用Matlab生成平衡力向量F＝[F₁F₂F₃]；

(3)假设关节力矩数据文件名为Tz_GuanJie.txt，使用Matlab命令在当前路径下搜索该数据文件，如果未搜索到，直接执行(4)；如果搜索到，删除该数据文件，然后执行(4)；

(4)使用Matlab创建ADAMS的命令脚本文件，文件名为aview.cmd，命令脚本文件包含三部分内容：根据向量F修改各平衡力对应的设计变量，执行仿真计算，输出关节力矩数据文件；

(5)在Matlab中执行语句system('run.bat')，计算机将在后台以批处理的形式运行ADAMS软件，执行aview.cmd命令文件，调用标准动力学模型，修改各平衡力参数并计算；

(6)在当前路径下持续搜索关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到该数据文件时，标志着完成一次标准动力学模型的调用。

目标函数设计如下：

假设所述机械臂自由度为n，在该实施例中，n＝7，所述关节力矩数据文件共有w行；读取所述关节力矩数据文件，得到关节力矩矩阵τs，记为：

其中τ_j是平衡力F作用下，试验过程中关节j所受力矩序列，为w×1的列向量；

提取τs中第j列关节力矩τ_j的最大值τ_jmax和最小值τ_jmin，设计目标函数1：

提取τs中全部关节力矩绝对值的最大值，设计目标函数2：

τ_f＝max(|τ_ij|)

使用目标函数τ_f衡量试验过程中，平衡力F对机械臂的重力平衡效果。

调用标准动力学模型的过程，相当于执行一次函数运算，该函数没有具体表达式，而是基于虚拟样机技术，将机械臂随动吊挂系统ADAMS动力学模型封装为一个黑盒，输入一组平衡力，输出机械臂试验过程的关节力矩，并计算目标函数值。

所述智能优化算法为粒子群算法，采用线性递减动态惯性权重策略，本发明实施例的粒子群算法的运算流程图如图7所示，粒子群算法主要参数如下表5所示。平衡力向量F为粒子群算法的一个粒子，设计的目标函数τ_f为粒子群算法的适应度函数；假设随动吊挂系统重力平衡机构的弹簧秤和力传感器最大量程为400N，在200N～400N的区间内进行平衡力的参数优化，确定最优平衡力参数F_best，使目标函数τ_f最小。

表5粒子群算法参数表

按照如图3、图7所示所示的算法流程，分别以目标函数1和目标函数2作为粒子群算法的适应度函数，利用Matlab调用ADAMS标准动力学模型，优化得到两组平衡力参数，如表6所示。

表6目标函数1和目标函数2分别优化后的两组平衡力参数

如果不使用随动吊挂系统，直接开展空间机械臂的地面试验，则在各连杆的重力作用下，该任务过程中的关节力矩曲线如图8所示，关节力矩范围如表7所示。

表7机械臂在地面试验过程中的关节力矩范围(不使用随动吊挂系统)

由表7可知，当不使用随动吊挂系统时，地面试验任务过程中的最大关节力矩大于1500Nm，远远超过了空间机械臂的承受能力，会造成关节破坏。

使用随动吊挂系统开展空间机械臂地面试验，按照参数1设置平衡力F_best＝[318.85 298.87 332.29]，任务过程的关节力矩曲线如图9所示，各关节力矩范围如表8所示；按照参数2设置平衡力F_best＝[351.70 271.04 349.11]，任务过程的关节力矩曲线如图10所示，各关节力矩范围如表9所示。

表8机械臂在地面试验过程中的关节力矩范围(平衡力参数1)

表9机械臂在地面试验过程中的关节力矩范围(平衡力参数2)

由表8和表9可知，若使用随动吊挂系统，当以目标函数1作为优化指标时，按参数1设置平衡力，在该机械臂地面试验过程中，关节1的力矩最大，约为20Nm，其余各关节最大力矩约10Nm；当以目标函数2作为优化指标时，按参数2设置平衡力，在该机械臂地面试验过程中，各关节力矩比较均匀，最大力矩小于10Nm。

当选取不同的目标函数作为优化指标时，设计得到的最优平衡力参数是有差异的；在本实施例中，按所述两组平衡力参数设置随动吊挂系统开展地面试验，各关节力矩均在空间机械臂承受能力之内，能够保证机械臂的安全。

当然，在本发明其他实施例中，设计的目标函数也可以为其他形式，并不影响本发明实施例的实现。

通过以上实施例看出，利用本发明提供的方法，可以通过机械系统虚拟样机ADAMS建模和数学优化，设计得到合适的平衡力参数，作为空间机械臂地面试验随动吊挂系统的力输入，确保机械臂在试验过程中各关节不承受过大力矩，实施容易，效果显著。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于包括：

设计地面试验的机械臂构型、运动路径，生成机械臂的关节角度数据；

建立重力环境下的机械臂动力学模型，输入关节角度数据；

建立随动吊挂系统动力学模型，与机械臂动力学模型共同作为标准动力学模型，用于计算任意一组外部平衡力参数作用下，机械臂运动过程中的关节力矩数据；

以标准动力学模型输出的关节力矩数据为输入，设计目标函数，计算关节力矩数据对应的目标函数值，通过智能优化算法更新平衡力参数，选取使目标函数值最小的一组平衡力参数，作为随动吊挂系统的最优平衡力。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

所述机械臂动力学模型根据机械臂运动学参数和动力学参数建立，机械臂动力学模型设置于外部基座上，基座设置于模拟墙或气浮平台上。

3.根据权利要求2所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

随动吊挂系统动力学模型包括重力平衡机构模型、平衡力等效模型，重力平衡机构模型建模方法具体为：

将各重力平衡机构等效为等数量质点，与机械臂动力学模型中的机械臂连杆通过固定副连接，预设各质点的质量及安装参数，确定重力平衡机构模型。

4.根据权利要求3所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

所述平衡力等效模型建模方法具体为：

将为随动吊挂系统施加平衡力的钢丝绳简化为与重力方向相反并作用于重力平衡机构上的外部作用力，将各作用力的大小设置为设计变量，建立平衡力等效模型。

5.根据权利要求4所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

将机械臂动力学模型、随动吊挂系统动力学模型通过ADAMS集成为标准动力学模型并进行调用，以简化后的一组外部作用力数值作为模型输入，获取一组机械臂的各关节力矩数据作为输出。

6.根据权利要求4所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

所述目标函数具体包括：

基于关节力矩极值最优的目标函数，或基于关节力矩平均极差最优的目标函数，分别通过关节力矩极值或关节力矩平均极差评估一组随动吊挂系统平衡力作用下的重力补偿效果，其中：

基于关节力矩极值最优的目标函数具体为：

τ_f＝max(|τ_ij|)

式中，max(|τ_ij|)为一组关节力矩数据中全部关节力矩的绝对值的最大值。

7.根据权利要求5所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

基于关节力矩平均极差最优的目标函数具体为：

式中，τ_jmax和τ_jmin为一组关节力矩数据中关节j所受力矩的最大值和最小值，n为所述机械臂的自由度。

8.根据权利要求7所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

所述智能优化算法为粒子群算法，采用线性递减动态惯性权重策略实现。

9.根据权利要求5所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

调用标准动力学模型的具体方法为：

创建批处理文件run.bat，用于运行时自启动ADAMS，并于ADAMS运行结束后退出ADAMS；

初始化或者优化更新平衡力向量F＝[F₁ F₂ … F_k … F_q]，其中q为重力平衡机构的数量；

创建ADAMS的命令脚本文件aview.cmd，于ADAMS自启动后打开标准动力学模型，将平衡力向量F的各元素赋值于标准动力学模型的q个表示平衡力大小的设计变量、进行仿真计算并输出关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt；

运行批处理文件run.bat，调用ADAMS标准动力学模型；

持续搜索关节力矩数据文件Tz_GuanJie.txt，直到搜索到该数据文件时，完成一次ADAMS的标准动力学模型调用。

10.根据权利要求9所述的一种机械臂随动吊挂系统的平衡力参数优化设计方法，其特征在于：

调用标准动力学模型、处理关节力矩数据计算目标函数值、使用优化算法更新平衡力参数时均通过Matlab仿真实现，其中，Matlab仿真环境下以批处理方式调用ADAMS标准动力学模型的命令为system('run.bat')。

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