SR165型工業(yè)機(jī)器人可靠性分析與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代裝備制造業(yè)的重要組成部分，而六自由度工業(yè)機(jī)器人又是其中應(yīng)用最廣泛的工業(yè)機(jī)器人之一。六自由度工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在裝配、噴涂、搬運(yùn)、碼垛、焊接等場合，可以有效提高生產(chǎn)率，保證生產(chǎn)質(zhì)量，保障生產(chǎn)安全。六自由度工業(yè)機(jī)器人的可靠性與絕對(duì)定位精度是制約其在高精度領(lǐng)域應(yīng)用的最主要問題。因此，本課題以SR165型六自由度工業(yè)機(jī)器人為研究目標(biāo)，分別進(jìn)行了可靠性分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定研究。在可靠性分析中，本文基于機(jī)器人調(diào)試階段的故障數(shù)據(jù)對(duì)SR16

2、5型工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定性分析。在運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中，本文以減小末端位置誤差、提高機(jī)器人絕對(duì)定位精度為目標(biāo)，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探討。
　　在SR165型工業(yè)機(jī)器人可靠性分析中，本文首先對(duì)采集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納整理，將SR165型工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)劃分成7個(gè)子系統(tǒng)，然后從各子系統(tǒng)和故障責(zé)任兩方面對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了初步分析。接著以故障數(shù)據(jù)最多最全的控制電氣系統(tǒng)為例，運(yùn)用故障樹分析法對(duì)其進(jìn)行了可靠性分析，逐層排查找到了故障

3、發(fā)生的最根本的原因，針對(duì)故障原因，提出了一些改進(jìn)措施以提高機(jī)器人系統(tǒng)可靠性。
　　在SR165型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定這部分工作中，首先，對(duì)SR165型工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析，運(yùn)用齊次變換法，針對(duì)D-H模型和MD-H模型的優(yōu)缺點(diǎn)，建立了D-H模型和MD-H模型相結(jié)合的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，推導(dǎo)了SR165型工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。
　　其次，分析了工業(yè)機(jī)器人的誤差來源，針對(duì)最大的誤差來源—幾何參數(shù)誤差提出了運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法來

4、提高六自由度工業(yè)機(jī)器人的絕對(duì)定位精度。運(yùn)用全微分的方法，求解微分運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解得到SR165型工業(yè)機(jī)器人誤差模型，即得到幾何參數(shù)誤差與末端位置誤差之間的函數(shù)關(guān)系。
　　然后，針對(duì)SR165型工業(yè)機(jī)器人誤差模型，提出了兩種參數(shù)辨識(shí)方法—最小二乘法和Levenberg-Marquardt法。利用MATLAB實(shí)現(xiàn)了SR165型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和誤差模型的建立，以及以上兩種算法的編程。對(duì)SR165型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)過程進(jìn)行仿真，分別運(yùn)