UR5型機器人的運動學(xué)分析與標(biāo)定實驗研究.pdf

1、六自由度工業(yè)機器人作為先進(jìn)機電一體化的代表，是目前應(yīng)用最為廣泛的制造裝備之一。衡量工業(yè)機器人性能的重要指標(biāo)之一就是機器人的精度，工業(yè)機器人精度的評價標(biāo)準(zhǔn)分為絕對定位精度和重復(fù)定位精度。重復(fù)定位精度已達(dá)到了較高的水平，一般在0.1mm數(shù)量級，然而絕對定位精度難以滿足工業(yè)上實用化的需求。因此，提高機器人的絕對定位精度在機器人標(biāo)定技術(shù)中起著至關(guān)重要的作用。
　　本文以串聯(lián)的UR5型工業(yè)機器人為研究對象，從運動學(xué)建模、誤差分析、參數(shù)辨識和

2、誤差補償?shù)确矫?，系統(tǒng)的研究了機器人的標(biāo)定方法，并完成了實驗驗證。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論歸納如下:
　　1)根據(jù)工業(yè)機器人的運動學(xué)原理，對六自由度關(guān)節(jié)型機器人的位姿精度給出評價方法，采用DH建模法針對UR5型機器人建立起了運動學(xué)模型，推導(dǎo)出該機器人的名義運動學(xué)幾何參數(shù)，從而得到機器人末端位姿的轉(zhuǎn)換公式，并通過了仿真驗證。
　　2)對影響機器人精度的誤差進(jìn)行歸類分析，研究不同參數(shù)存在誤差時，對機器人末端位置的影響程度。當(dāng)機器人

3、的關(guān)節(jié)坐標(biāo)變量發(fā)生微小變化時，推導(dǎo)出坐標(biāo)系間的變換關(guān)系，在修正了運動學(xué)模型奇異性的基礎(chǔ)上，得到了機器人末端位姿的誤差模型，并用仿真驗證了在微小誤差的前提下，該誤差模型能夠近似的反映出實際誤差。
　　3)對機器人誤差模型中不同關(guān)節(jié)的參數(shù)冗余性進(jìn)行研究，針對本文所研究的機器人構(gòu)型，去除了誤差模型中的冗余參數(shù)，降低了無法建模的誤差對標(biāo)定結(jié)果的干擾，提高參數(shù)辨識的魯棒性。采用最小二乘法對誤差參數(shù)值進(jìn)行求解，在考慮外界干擾因素的情況下進(jìn)行仿