關節(jié)型工業(yè)機器人定位精度分析及誤差補償研究.pdf

1、隨著“中國制造2025”的提出，自動化和智能化正在迅速取代原有的工業(yè)生產方式。作為柔性自動化生產的主要生產工具，關節(jié)型工業(yè)機器人的性能指標，尤其是精度指標，直接決定著生產線的自動化程度、生產效率和產品質量。精度問題是機器人領域的研究熱點也是難點，本文以最具代表性的四自由度新型混聯碼垛機器人為研究對象，從運動學誤差模型入手，分別對由靜態(tài)誤差因素和動態(tài)誤差因素引起的機器人定位誤差進行了分析，并提出了對應的定位誤差補償方法。具體的研究內容主要

2、體現在以下幾個方面：
　　在運動學誤差模型的建立中，詳細介紹了用于旋轉關節(jié)的MDH模型，并運用此模型推導了新型混聯碼垛機器人的正、逆運動學方程。同時，提出了“5-3-5”軌跡規(guī)劃法，并在MATLAB中編寫了新型混聯碼垛機器人的“5-3-5”軌跡規(guī)劃程序。最后在LMS Virtual.lab Motion中完成了“5-3-5”軌跡規(guī)劃的運動學仿真，驗證了MDH模型理論推導的正確性，為建立機器人運動學誤差模型提供了理論依據。
　

3、　在靜態(tài)誤差分析中，針對機器人全局性定位精度分析及誤差評定問題，提出了概率精度指標，建立了基于MDH模型的機器人定位誤差模型，編寫了基于概率精度法的機器人全局性定位精度分析MATLAB程序。最后采用概率精度法完成了機器人全局性定位精度預估以及各誤差源的敏感度分析，為機器人最優(yōu)工作點的選取，各連桿加工精度等級和裝配工藝的設計制定以及誤差補償提供了理論依據和相應的誤差數據。
　　在動態(tài)誤差分析中，運用LMS Virtual.lab M

4、otion軟件，建立了新型混聯碼垛機器人的剛柔耦合動態(tài)誤差分析模型，并采用控制變量法的思想，分批、分步對誤差模型進行了仿真計算，然后通過數據整合計算，得到了不同載荷條件下機器人整個工作空間內的動態(tài)定位誤差。
　　最后，根據誤差獨立作用原則，對機器人靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差進行了綜合。以空間網格精度補償法為基礎提出了空間網格精度迭代補償法，并將文中提出的各種算法和誤差數據庫嵌入到MATLAB GUI界面中，開發(fā)了新型混聯碼垛機器人軌跡規(guī)劃