工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識與位姿誤差補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著國內(nèi)工業(yè)自動化的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人作為其中的一個重要實(shí)現(xiàn)手段被廣泛應(yīng)用如噴漆機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、焊接機(jī)器人等。工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度很高但絕對定位精度較差使工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用受到限制，為推廣機(jī)器人的應(yīng)用對其進(jìn)行運(yùn)動學(xué)標(biāo)定研究非常有必要和意義。
　　本文以實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人樣機(jī)作為研究對象，鑒于D-H模型奇異問題的存在采用修正后的五參數(shù)法建立工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型；求解機(jī)器人樣機(jī)的正解和逆解；利用非接觸九點(diǎn)法確定機(jī)器人樣機(jī)工具坐標(biāo)系；在上

2、述基礎(chǔ)上分析工業(yè)機(jī)器人的誤差來源,工業(yè)機(jī)器人的誤差來源很多為便于研究把靜態(tài)因素歸結(jié)為機(jī)器人連桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差和轉(zhuǎn)角變量誤差，動態(tài)因素主要研究機(jī)器人柔性關(guān)節(jié)在機(jī)器人自身和負(fù)載重力作用下的柔性變形；定義機(jī)器人末端位姿誤差模型，分析末端位姿誤差與機(jī)器人誤差來源之間的關(guān)系來研究機(jī)器人參數(shù)辨識算法，利用激光跟蹤儀采集機(jī)器人工作空間內(nèi)一系列點(diǎn)的位姿，通過最小二乘法計算得到機(jī)器人樣機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)，引入相對轉(zhuǎn)動誤差模型和距離誤差模型采用兩步辨識法分別

3、得到機(jī)器人樣機(jī)與旋轉(zhuǎn)相關(guān)參數(shù)和剩余結(jié)構(gòu)參數(shù)，避免了機(jī)器人樣機(jī)基礎(chǔ)坐標(biāo)系與測量機(jī)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換；利用輸入規(guī)劃法以機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動變量為補(bǔ)償對象完成末端誤差補(bǔ)償
　　以機(jī)器人參數(shù)辨識和誤差補(bǔ)償算法為基礎(chǔ)，利用mathematica軟件對其算法進(jìn)行仿真，驗(yàn)證算法的正確性和精確性；之后對實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，得到了機(jī)器人樣機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)參數(shù)完成了機(jī)器人末端的誤差補(bǔ)償。本文機(jī)器人運(yùn)動學(xué)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)過程簡單，辨識結(jié)果可靠；誤差補(bǔ)償算