關(guān)節(jié)型機(jī)器人誤差分析及制造精度研究.pdf

1、關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人作為一種可編程、擬人化、通用化的機(jī)器裝置，在機(jī)械加工、裝配、搬運(yùn)等領(lǐng)域替代人力發(fā)揮著越來越大的作用。機(jī)器人在加工、裝配及安裝的誤差，導(dǎo)致機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中末端的執(zhí)行精度不盡人意。然而大多數(shù)的相關(guān)研究是關(guān)注機(jī)器人誤差的補(bǔ)償和控制，對(duì)機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造方面的精度以及誤差影響的研究不是十分多見，研究的重點(diǎn)是在事后的補(bǔ)償和控制，而不是機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人工業(yè)是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展的新興工業(yè)，與國(guó)際先進(jìn)機(jī)器人比較，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人機(jī)械部分

2、在設(shè)計(jì)方面仍然處于一個(gè)初級(jí)的幾何復(fù)制階段，在設(shè)計(jì)精度和制造工藝方面處于空白。因此，結(jié)合現(xiàn)有研究理論和生產(chǎn)工藝水平，建立機(jī)器人的設(shè)計(jì)誤差和制造誤差理論，對(duì)提升國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制造水平具有重要意義。
　　論文主要研究工作有如下幾個(gè)方面:
　　(1)在研究工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外精度研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了關(guān)節(jié)型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和誤差映射關(guān)系，為后續(xù)具體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模和誤差分析提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)基于誤差

3、模型，對(duì)機(jī)器人機(jī)械臂制造誤差對(duì)末端精度的影響程度進(jìn)行了詳盡的分析，并提出了機(jī)器人誤差敏感度的概念，量化機(jī)械臂制造誤差對(duì)末端精度的影響程度，確定了誤差敏感方向，為機(jī)械臂的公差設(shè)計(jì)與制造誤差的控制提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)思路。
　　(3)基于國(guó)產(chǎn)某型號(hào)六自由度關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和誤差模型，根據(jù)研究的目標(biāo)和企業(yè)的測(cè)量條件設(shè)計(jì)了該機(jī)器人測(cè)量的方案。通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，對(duì)該機(jī)器人的一整套零部件進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)這組零部件進(jìn)行了跟蹤裝配

4、。在安裝調(diào)試完成后利用空間位姿測(cè)量?jī)x器測(cè)定了機(jī)器人末端位置數(shù)據(jù)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差模型直觀地得到了本體制造誤差對(duì)末端誤差的影響，并對(duì)該型號(hào)機(jī)器人的敏感誤差及敏感方向進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(4)在零部件設(shè)計(jì)過程中，如何合理確定加工公差以保證機(jī)器人的執(zhí)行精度是一個(gè)十分重要的工程問題。傳統(tǒng)的做法是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，完全沒有考慮到機(jī)器人結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的特殊性，這在很大程度上造成了零件設(shè)計(jì)精度過?；虿蛔?而大多數(shù)這方面的研究主要關(guān)心的是機(jī)器人的誤差補(bǔ)償和控制。