測量機器人模型誤差及標(biāo)定方法的研究.pdf

1、基于立體視覺的通用測量機器人是視覺檢測技術(shù)在工程應(yīng)用中一個非常有意義的研究領(lǐng)域。該系統(tǒng)主要由工業(yè)機器人和視覺傳感器組成，因此，在保留了視覺檢測技術(shù)非接觸、測量迅速的特點的同時，還增強了系統(tǒng)的柔性，并極大地拓展了工作空間。視覺傳感器在機器人處于某個姿態(tài)時采集空間特征點的圖像信息，并通過數(shù)據(jù)處理獲得該點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。為了保證系統(tǒng)的測量精度，就必須對測量系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行標(biāo)定，其中最困難的一個環(huán)節(jié)就是對機器人本體的標(biāo)定，也就是建立起機器人處

2、于任意姿態(tài)時，其關(guān)節(jié)變量到末端法蘭盤坐標(biāo)系位姿之間的準(zhǔn)確映射關(guān)系。本文的主要工作內(nèi)容如下： 1．實現(xiàn)了PC機與機器人之間的實時通訊，使用RAPID語言對機器人進行了編程，使之能夠按照預(yù)定的計劃變換姿態(tài)，并且能夠以文本文件的形式記錄下機器人在每個標(biāo)定姿態(tài)下的相關(guān)數(shù)據(jù)。 2．應(yīng)用D-H運動學(xué)模型為IRB2400型機器人建模，在此基礎(chǔ)上進行了機器人的正、逆向運動學(xué)和微分運動學(xué)的求解，并運用Matlab和VC兩種語言混合編程的方

3、式分別對每一個環(huán)節(jié)進行了模擬實驗。 3．詳細論述了一種通過求解線性方程獲得機器人真實連桿參數(shù)的方法。以更具優(yōu)勢的CPC模型代替D-H模型，消除模型缺陷帶來的參數(shù)奇異性和突變問題。將標(biāo)定步驟分為兩步，分別進行旋轉(zhuǎn)參數(shù)與平移參數(shù)的求解：將旋轉(zhuǎn)參數(shù)按照回代的方式逐個獲得，待全部確定下來之后，一齊代入到包含兩種參數(shù)的方程中同時求取所有的平移參數(shù)。 4.分析了上述方法的具體實現(xiàn)算法，在此基礎(chǔ)上使用Matlab語言編寫了機器人標(biāo)定程