工業(yè)機(jī)器人精度評(píng)估與誤差補(bǔ)償研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人作為一個(gè)應(yīng)用多種學(xué)科知識(shí)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，其運(yùn)動(dòng)的高效性、可靠性促使越來(lái)越多的生產(chǎn)廠商采用工業(yè)機(jī)器人來(lái)取代手工勞動(dòng)力。目前，工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度高而絕對(duì)定位精度低，機(jī)器人精度評(píng)估和誤差補(bǔ)償能有效提高其絕對(duì)定位精度，對(duì)提高其使用壽命和擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用范圍具有重要的意義。
　　本文首先針對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的精度評(píng)估和誤差補(bǔ)償理論進(jìn)行了深入調(diào)研與總結(jié)，并提出了本文的研究目的和內(nèi)容。然后，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出了工業(yè)機(jī)器人的

2、精度評(píng)定準(zhǔn)則和檢定方法，運(yùn)用修正的五參數(shù)模型建立了機(jī)器人的末端位姿誤差模型，利用奇異值分解與最小二乘法迭代法相結(jié)合進(jìn)行了幾何參數(shù)誤差的求解，基于誤差補(bǔ)償?shù)脑砑僭O(shè)，利用Newton-Raphson迭代法求解出機(jī)器人各標(biāo)定位形下的關(guān)節(jié)補(bǔ)償轉(zhuǎn)角，同時(shí)針對(duì)系數(shù)矩陣的攝動(dòng)問(wèn)題，利用遺傳算法求解以矩陣條件數(shù)為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，得到機(jī)器人優(yōu)化標(biāo)定位形。接著，分析了各D-H參數(shù)誤差對(duì)各連桿、末端位姿精度和誤差模型準(zhǔn)確性的影響，驗(yàn)證了誤差模型能夠適用

3、于機(jī)器人微小幾何誤差的分析，同時(shí)進(jìn)行了幾何參數(shù)誤差辨識(shí)和誤差補(bǔ)償?shù)姆抡嫜芯?，論證了參數(shù)辨識(shí)和誤差補(bǔ)償方法的有效性。為快速便捷的完成機(jī)器人的精度評(píng)估和誤差補(bǔ)償，在VC6.0平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了機(jī)器人精度測(cè)試和誤差補(bǔ)償軟件。最后，將整個(gè)機(jī)器人位置測(cè)量系統(tǒng)和標(biāo)定軟件用于實(shí)驗(yàn)室IRB120機(jī)器人的精度測(cè)試和標(biāo)定，整個(gè)過(guò)程能夠在35分鐘內(nèi)快速完成，且使得機(jī)器人的絕對(duì)定位精度由標(biāo)定前的0.5mm提高到標(biāo)定后的0.3mm。
　　本文所開(kāi)發(fā)的工業(yè)機(jī)器人性