一种并联回转机器人的误差分析与标定研究
发布时间：2022-01-27 18:39
随着现代工业的发展,对并联机器人工作性能的要求也不断提高,尤其是在高精度、超高精度机器人方面显得更为突出。作为衡量并联机器人工作性能之一的精度则成为制约其发展的一个重要因素。提高并联机器人精度的方法有多种,其中一种常用方法就是首先研究机器人的误差特性,再有针对性的进行运动学标定,提高其运动学精度。本文主要针对一种支链嵌套结构的三自由度可连续回转并联机器人,为提高其动作精度,详细分析了结构误差与末端位姿误差之间的关系,进行了机器人误差分析与标定研究。1、选取机器人的一条串联运动链,应用D-H法建立了机器人末端机械手位姿方程。2、将机器人可能存在的误差划分为五类,依据自由度拆分成三条运动支链,在每条支链应用影响系数法建立误差方程,通过微小误差的线性叠加建立机器人全误差模型。3、定义三类误差评价指标,通过计算空间内评价指标,进行系统的误差分析,发现机器人位置误差敏感度较高,位置误差各项同性度不好。4、分析各支链共用构件和机器人具体结构,对各误差项分类、合并,最终确定需要标定的11项误差,结合误差模型和误差矩阵建立机器人精确的运动学标定模型。5、应用非线性最小二乘的Fletcher解法对标定模...
【文章来源】：河北工业大学天津市211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 并联机器人的发展
1.1.2 并联机器人的应用
1.1.3 课题研究的意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 机器人误差分析
1.2.2 机器人标定技术
1.3 论文主要内容
第二章 几何误差建模
2.1 研究对象简介
2.2 机器人运动学建模
2.2.1 姿态描述方法
2.2.2 位姿方程
2.3 机器人几何误差建模
2.3.1 误差分类
2.3.2 串联开链机构的运动影响系数
2.3.3 误差建模原理
2.3.4 误差建模
2.4 本章小结
第三章 误差分析与评价
3.1 误差评价指标
3.2 误差分析
3.2.1 机构参数确定与分析空间规划
3.2.2 综合误差分析
3.2.3 误差敏感度分析
3.2.4 误差各项同性度分析
3.3 本章小结
第四章 运动学标定
4.1 运动学标定基本理论
4.2 标定模型建立
4.3 标定计算
4.3.1 标定计算流程
4.3.2 标定仿真
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种3-PRS并联机器人位姿误差的数值计算方法[J]. 康件丽,陈国强,赵俊伟. 机械设计. 2014(07)
[2]一种新型虚拟中心并联机构的误差灵敏度分析[J]. 谢福贵,刘辛军,陈禹臻. 机械工程学报. 2013(17)
[3]基于激光跟踪仪的Delta并联机构运动学误差标定[J]. 张文昌,梅江平,刘艺,张新. 天津大学学报. 2013(03)
[4]机器人全闭环定位误差因素敏感度分析[J]. 齐立哲,陈磊,王伟,余蕾斌. 北京航空航天大学学报. 2013(03)
[5]用四元数描述飞行器姿态时的几个基本问题[J]. 范奎武. 航天控制. 2012(04)
[6]3-RRR并联机器人的精度分析与仿真[J]. 刘步才,陈劲杰,刘子召,刘振华. 工业控制计算机. 2011(12)
[7]Delta并联机械手几何误差建模及灵敏度分析[J]. 郑辉,唐国宝. 哈尔滨工业大学学报. 2009(07)
[8]6-（P-2P-S）并联机器人误差分析及参数优化[J]. 张典范,高峰,金振林. 机械设计与研究. 2009(03)
[9]一种并联结构拟人肩关节的误差分析[J]. 李研彪,金振林,计时鸣,高峰. 应用基础与工程科学学报. 2009(03)
[10]机器人运动学标定综述[J]. 王东署,迟健男. 计算机应用研究. 2007(09)
博士论文
[1]并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D]. 杜义浩.燕山大学 2012
[2]工业机器人标定技术研究[D]. 王东署.东北大学 2006
[3]基于星敏感器的星模式识别算法及空间飞行器姿态确定技术研究[D]. 朱长征.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]Stewart平台位姿误差分析与标定研究[D]. 耿争言.西安电子科技大学 2014
[2]6-SPS并联机器人运动学分析与精度研究[D]. 王远东.河北工程大学 2013
[3]工业机器人结构参数辨识与位姿误差补偿研究[D]. 侯士杰.南京航空航天大学 2012
[4]并联机器人运动误差分析与补偿方法研究[D]. 田培涛.燕山大学 2012
[5]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学 2012
[6]六自由度并联地震模拟振动台全误差分析及标定研究[D]. 顾云鹭.上海交通大学 2012
[7]三自由度平动并联机构的动力学与控制系统研究[D]. 姚莉君.南京航空航天大学 2012
[8]工业机器人运动学标定与误差补偿研究[D]. 奚陶.华中科技大学 2012
[9]一种五自由度混联机床的运动学分析[D]. 陈久川.天津大学 2009
[10]基于位姿优化的六自由度运动平台的运动学标定[D]. 魏名建.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3612893
【文章来源】：河北工业大学天津市211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 并联机器人的发展
1.1.2 并联机器人的应用
1.1.3 课题研究的意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 机器人误差分析
1.2.2 机器人标定技术
1.3 论文主要内容
第二章 几何误差建模
2.1 研究对象简介
2.2 机器人运动学建模
2.2.1 姿态描述方法
2.2.2 位姿方程
2.3 机器人几何误差建模
2.3.1 误差分类
2.3.2 串联开链机构的运动影响系数
2.3.3 误差建模原理
2.3.4 误差建模
2.4 本章小结
第三章 误差分析与评价
3.1 误差评价指标
3.2 误差分析
3.2.1 机构参数确定与分析空间规划
3.2.2 综合误差分析
3.2.3 误差敏感度分析
3.2.4 误差各项同性度分析
3.3 本章小结
第四章 运动学标定
4.1 运动学标定基本理论
4.2 标定模型建立
4.3 标定计算
4.3.1 标定计算流程
4.3.2 标定仿真
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种3-PRS并联机器人位姿误差的数值计算方法[J]. 康件丽,陈国强,赵俊伟. 机械设计. 2014(07)
[2]一种新型虚拟中心并联机构的误差灵敏度分析[J]. 谢福贵,刘辛军,陈禹臻. 机械工程学报. 2013(17)
[3]基于激光跟踪仪的Delta并联机构运动学误差标定[J]. 张文昌,梅江平,刘艺,张新. 天津大学学报. 2013(03)
[4]机器人全闭环定位误差因素敏感度分析[J]. 齐立哲,陈磊,王伟,余蕾斌. 北京航空航天大学学报. 2013(03)
[5]用四元数描述飞行器姿态时的几个基本问题[J]. 范奎武. 航天控制. 2012(04)
[6]3-RRR并联机器人的精度分析与仿真[J]. 刘步才,陈劲杰,刘子召,刘振华. 工业控制计算机. 2011(12)
[7]Delta并联机械手几何误差建模及灵敏度分析[J]. 郑辉,唐国宝. 哈尔滨工业大学学报. 2009(07)
[8]6-（P-2P-S）并联机器人误差分析及参数优化[J]. 张典范,高峰,金振林. 机械设计与研究. 2009(03)
[9]一种并联结构拟人肩关节的误差分析[J]. 李研彪,金振林,计时鸣,高峰. 应用基础与工程科学学报. 2009(03)
[10]机器人运动学标定综述[J]. 王东署,迟健男. 计算机应用研究. 2007(09)
博士论文
[1]并联机器人轨迹规划中的运动误差补偿方法研究[D]. 杜义浩.燕山大学 2012
[2]工业机器人标定技术研究[D]. 王东署.东北大学 2006
[3]基于星敏感器的星模式识别算法及空间飞行器姿态确定技术研究[D]. 朱长征.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]Stewart平台位姿误差分析与标定研究[D]. 耿争言.西安电子科技大学 2014
[2]6-SPS并联机器人运动学分析与精度研究[D]. 王远东.河北工程大学 2013
[3]工业机器人结构参数辨识与位姿误差补偿研究[D]. 侯士杰.南京航空航天大学 2012
[4]并联机器人运动误差分析与补偿方法研究[D]. 田培涛.燕山大学 2012
[5]六自由度并联机构误差分析和补偿[D]. 宋晓飞.重庆大学 2012
[6]六自由度并联地震模拟振动台全误差分析及标定研究[D]. 顾云鹭.上海交通大学 2012
[7]三自由度平动并联机构的动力学与控制系统研究[D]. 姚莉君.南京航空航天大学 2012
[8]工业机器人运动学标定与误差补偿研究[D]. 奚陶.华中科技大学 2012
[9]一种五自由度混联机床的运动学分析[D]. 陈久川.天津大学 2009
[10]基于位姿优化的六自由度运动平台的运动学标定[D]. 魏名建.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3612893
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