基于位姿误差模型的工业机器人标定方法研究

发布时间：2021-08-04 23:35

　　随着工业机器人的广泛应用,人们对于其精度要求也越来越高,而目前工业机器人的绝对定位精度普遍不高,因此开展对工业机器人绝对定位精度提升方法的研究尤为重要。机器人标定能以最小的代价弥补机器人本体结构与控制器内运动学模型参数不一致导致的误差,是目前提高机器人末端位姿精度的主要方法。本文以工业机器人为研究对象,从机器人建模、机器人末端位姿测量、参数辨识和误差补偿等几个方面展开研究,提出了一套相对通用的机器人标定方案,并通过实验验证了方案的可行性。本文主要在以下几个方面展开了研究工作:提出了具有一定通用性的机器人末端位姿测量方案,包括机器人DCP（Detection Center Point）标定和机器人基坐标系的测量。然后使用MDH建模方法建立了机器人运动学模型,基于微分运动学建立了机器人各连杆参数误差和机器人末端位姿误差之间的数学模型,并从实际测量角度出发,将误差源中的DCP坐标系误差和机器人基坐标系误差加入到模型中,建立完整的误差模型。进行仿真验证了在微小误差的前提下,该模型能够近似地反映机器人末端实际位姿误差。对机器人误差模型中不同关节参数进行冗余性分析,给出机器人模型的冗余性参数辨别方... 

【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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２．?２机器人位姿精度??２．２．１机器人位姿精度的定义??Ｋｏｚａｋｉｅｗｉｃｚ［４９］等人对工业机器人位姿性能进行了描述，包括重复性，准确??性和分辨率。当机器人按照某一程序指令到达到一个目标点时，重复性是指机器??人多次往复实际到达位置之间的偏差，准确性指的是机器人实际到达位置与目标??位置之间的偏差，分辨率是指机器人在运动过程中末端运动的最小“步长”，即??机器人末端位姿最小的变动。其中前两项被ＩＳＯ?９２８３定为机器人性能指标之一，??该标准对位姿准确度和重复性进行了定义：??１）位姿准确度：机器人多次运动到同一个目标点时，所到达的实际位姿平??均值和目标点位姿之间的偏差，可分为：??ａ）位置准确度：目标点位置和实际到达位置集群中心的偏差（如图２－１所示）。??ｂ）姿态准确度：目标点姿态和实际到达位姿中心的偏差（如图２＿２所示）。??

２．?２机器人位姿精度??２．２．１机器人位姿精度的定义??Ｋｏｚａｋｉｅｗｉｃｚ［４９］等人对工业机器人位姿性能进行了描述，包括重复性，准确??性和分辨率。当机器人按照某一程序指令到达到一个目标点时，重复性是指机器??人多次往复实际到达位置之间的偏差，准确性指的是机器人实际到达位置与目标??位置之间的偏差，分辨率是指机器人在运动过程中末端运动的最小“步长”，即??机器人末端位姿最小的变动。其中前两项被ＩＳＯ?９２８３定为机器人性能指标之一，??该标准对位姿准确度和重复性进行了定义：??１）位姿准确度：机器人多次运动到同一个目标点时，所到达的实际位姿平??均值和目标点位姿之间的偏差，可分为：??ａ）位置准确度：目标点位置和实际到达位置集群中心的偏差（如图２－１所示）。??ｂ）姿态准确度：目标点姿态和实际到达位姿中心的偏差（如图２＿２所示）。??


本文编号：3322612