工業(yè)機器人精度評估與誤差補償研究.pdf

1、工業(yè)機器人作為一個應(yīng)用多種學(xué)科知識的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，其運動的高效性、可靠性促使越來越多的生產(chǎn)廠商采用工業(yè)機器人來取代手工勞動力。目前，工業(yè)機器人的重復(fù)定位精度高而絕對定位精度低，機器人精度評估和誤差補償能有效提高其絕對定位精度，對提高其使用壽命和擴大機器人應(yīng)用范圍具有重要的意義。
　　本文首先針對國內(nèi)外關(guān)于工業(yè)機器人的精度評估和誤差補償理論進行了深入調(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)國家標準給出了工業(yè)機器人的

2、精度評定準則和檢定方法，運用修正的五參數(shù)模型建立了機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)合進行了幾何參數(shù)誤差的求解，基于誤差補償?shù)脑砑僭O(shè)，利用Newton-Raphson迭代法求解出機器人各標定位形下的關(guān)節(jié)補償轉(zhuǎn)角，同時針對系數(shù)矩陣的攝動問題，利用遺傳算法求解以矩陣條件數(shù)為目標函數(shù)的優(yōu)化模型，得到機器人優(yōu)化標定位形。接著，分析了各D-H參數(shù)誤差對各連桿、末端位姿精度和誤差模型準確性的影響，驗證了誤差模型能夠適用

3、于機器人微小幾何誤差的分析，同時進行了幾何參數(shù)誤差辨識和誤差補償?shù)姆抡嫜芯?，論證了參數(shù)辨識和誤差補償方法的有效性。為快速便捷的完成機器人的精度評估和誤差補償，在VC6.0平臺上開發(fā)了機器人精度測試和誤差補償軟件。最后，將整個機器人位置測量系統(tǒng)和標定軟件用于實驗室IRB120機器人的精度測試和標定，整個過程能夠在35分鐘內(nèi)快速完成，且使得機器人的絕對定位精度由標定前的0.5mm提高到標定后的0.3mm。
　　本文所開發(fā)的工業(yè)機器人性