四自由度裝配機器人軌跡規(guī)劃與位姿誤差分析研究.pdf

1、裝配作業(yè)是產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的重要工序，隨著社會的快速發(fā)展，自動化裝配必然會逐漸取代人工裝配，發(fā)揮其重要的作用。然而裝配機器人普遍存在運行速度低、運行不穩(wěn)定以及定位精度低等問題。為了解決這些問題，提高裝配機器人的工作效率及定位精度，必須對機器人的軌跡規(guī)劃及誤差補償算法進行研究。
　　首先，本文以GRB400型裝配機器人為研究對象。運用D-H法構建各關節(jié)的坐標變換矩陣，推導機器人的數(shù)學模型，利用代數(shù)分離變量法進行正逆運動學求解，并運用M

2、ATLAB軟件仿真分析，驗證了所建模型的正確性；
　　其次，釆用傳遞矩陣法構建基于D-H參數(shù)的機器人誤差模型及表達式。再根據(jù)機器人的各關節(jié)參數(shù)及運動規(guī)律進行計算與MATLAB仿真，分析不同的幾何參數(shù)誤差對機器人位姿誤差的影響程度，得出對機器人的位姿誤差影響程度較大是角度參數(shù)誤差，而其對長度參數(shù)誤差的敏感程度較?。?br>　　再次，分析機器人在關節(jié)空間以及笛卡兒空間的幾種不同的軌跡規(guī)劃算法。詳細闡述了機器人在兩種空間下軌跡規(guī)劃的原理

3、和實現(xiàn)方法，針對實際應用作業(yè)的需求，在關節(jié)空間及笛卡爾空間基本軌跡插補算法的基礎上，提出了運用三次B樣條曲線對各關節(jié)的軌跡進行規(guī)劃，給出了規(guī)劃的具體步驟并運用MATLAB軟件進行仿真分析，仿真結果表明該算法的關節(jié)運動過程相對更平穩(wěn)，能夠有效的減小位姿誤差，提高工作效率；
　　最后，釆用攝動法對構建的誤差模型進行補償分析，建立裝配機器人的誤差測量平臺，測量其多個位置的三維坐標，并提出了使用最小二乘算法對機器人的幾何參數(shù)誤差辨識的理論