協(xié)作機器人基坐標系標定研究.pdf

1、目前，隨著加工任務(wù)越來越復雜，協(xié)作機器人越來越多的應用在工業(yè)生產(chǎn)中。其中對機器人的標定，尤其是協(xié)作機器人基坐標系的標定問題是多機器人協(xié)作研究的一個重要的課題。
　　 本文首先介紹了協(xié)作機器人基坐標系的標定方法，包括利用視覺傳感器的標定方法和構(gòu)造機器人閉環(huán)系統(tǒng)的標定方法，重點分析了基于握手運動的協(xié)作機器人基坐標系標定方法，通過在協(xié)作機器人的公共空間中構(gòu)造四點“握手”動作并分別記錄接觸點在每個機器人的基坐標系下的坐標，求解協(xié)作機器人

2、基坐標系間的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣，從而得到協(xié)作機器人基坐標系間的位姿關(guān)系。該方法標定過程簡單，環(huán)境適應性強。然后介紹了正交歸一化方法，并分析了地面式、側(cè)墻式、頂棚式三種典型安裝方式下的協(xié)作機器人基坐標系的特點，進行了典型安裝方式協(xié)作機器人基坐標系的標定和仿真。接著分析了基于握手運動的協(xié)作機器人標定方法的誤差來源，利用誤差的微分形式對標定結(jié)果進行誤差分析，分別得到了旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣的誤差，計算標定結(jié)果的誤差限。在MOTOMAN主從式雙機器

3、人協(xié)作系統(tǒng)（主機器人VA1400和從機器人HP20D）上進行實驗分析，得到雙機器人基坐標系的標定結(jié)果。最后利用Actiris359三坐標測量機進行精確的測量，得到基坐標系間位姿關(guān)系的精確值，將測量結(jié)果與基坐標系的標定結(jié)果進行分析比較，驗證標定方法的可行性。
　　 由實驗數(shù)據(jù)分析可得，接觸點的空間位置和旋轉(zhuǎn)矩陣的優(yōu)化方法會影響協(xié)作機器人基坐標系的標定結(jié)果。實驗結(jié)果表明，本文選取靠近主機器人的直四面體的空間構(gòu)型，利用矩陣轉(zhuǎn)置的正交歸