一種新型移動并聯(lián)機器人的誤差分析和標定方法研究.pdf

1、移動并聯(lián)機器人作為一種新型機器人,在一定程度上結(jié)合了并聯(lián)機器人技術(shù)與移動機器人技術(shù)的特點。與傳統(tǒng)的移動機器人相比,移動并聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)更為簡單,剛性和承載能力更大;與傳統(tǒng)的并聯(lián)機器人相比,它沒有固定平臺的約束,使機器人可以像移動機器人一樣靈活地移動,并且能在移動過程中調(diào)整工作平臺的位姿,因此具有更大的工作空間和更強的操作靈活性;在增加外部傳感器后可實現(xiàn)目標跟蹤、避障以及位姿的自適應(yīng)調(diào)整等,可應(yīng)用于救援、排爆和偵測等特殊場合。
　　

2、本文就中科院深圳先進技術(shù)研究院研制的移動并聯(lián)機器人(MPR)進行運動學(xué)、運動仿真、誤差分析和運動學(xué)標定方面的研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,對移動并聯(lián)機器人的運動學(xué)進行了研究,完成了運動學(xué)建模、運動學(xué)逆解求解、正解求解,并對所建運動學(xué)模型進行了算例驗證和運動仿真驗證。
　　其次,分析了移動并聯(lián)機器人的主要誤差來源,確定了影響移動并聯(lián)機器人的運動平臺位姿精度的主要誤差參數(shù)。通過幾何法建立了機構(gòu)的誤差模型,得到了輸出位姿誤差

3、與輸入誤差之間的對應(yīng)關(guān)系,最后通過基于正態(tài)分布的隨機抽樣來模擬機構(gòu)的輸出誤差,并對各單一誤差對輸出誤差的靈敏度進行分析,得到了機器人的輸出誤差分布的統(tǒng)計規(guī)律,為后面的運動學(xué)標定做準備。
　　再次,根據(jù)第三章誤差模擬分析的結(jié)果建立了標定誤差模型,采用了基于外部高精度測量設(shè)備——激光跟蹤儀的外標定方法;確定具體的標定測量方案并對移動并聯(lián)機器人在整體移動和原地運動兩種狀態(tài)下的位姿信息進行了準確測量;在輸入誤差最小的情況下用參數(shù)辨識優(yōu)化目