六自由度工业机器人的定位误差补偿研究
工业机器人运动学参数标定及误差补偿研究
摘要工业6轴机器人属于多关节串联机构，由于生产、制造及装配过程存在的误差导致其绝对定位精度较差，难以满足要求越来越精确的作业场景，为此需要对工业机器人的误差进行补偿，使机器人的实际到达位置与理想到达位置一致。
本文针对影响机器人定位精度的运动学的几何参数误差与非几何参数误差，提出了两级误差补偿方案，即首先补偿运动学几何参数误差，之后在关节空间建立网格来补偿非几何参数误差，最后通过实验验证了上述方案能有效提升机器人绝对定位精度。
本文完成的主要工作有：（1）机器人的运动学基础和误差分析：以HSR-JR605型机器人为例建立了运动学DH模型，并求解了机器人运动学正解。
将影响机器人定位精度的误差分为运动学几何参数误差和非几何参数误差，针对两类误差因素提出进行前后两级分层误差补偿的实验方案。
（2）运动学几何参数误差标定：首先对几何参数误差的来源进行了分析，之后介绍了运动学几何参数误差标定的主要流程，包括建立位置误差模型、测量、参数辨识及误差补偿。
针对影响机器人模型参数辨识稳定性的雅克比矩阵条件数提出了一种位姿优化策略，并编写了适用于华数其他型号机器人的位姿优化MATLAB-GUI程序。
为验证雅克比矩阵条件数对参数辨识结果的影响，在MATLAB上编写运动学参数误差标定仿真程序，并进行了两组不同姿态（一组优化姿态和一组未优化姿态）仿真对比实验，实验结果显示优化姿态下的标定补偿结果明显优于未优化的姿态补偿结果。
（3）非几何参数误差的关节空间网格化误差标定：研究发现只对机器人的运动学几何参数误差进行补偿是不足的，机器人的非几何参数对机器人的定位精度的影响同样不容忽视，但由于非几何参数误差来源因素众多且彼此之间耦合严重，难于进行独立建模分析，因此使用在关节空间内建立网格的非几何参数误差的补偿措施，介绍了关节空间网格化误差补偿的原理、网格划分策略及补偿方法。
（4）实验验证：选择用激光追踪仪为测量仪器，以HSR-JR605机器人为实验对象，设计实验方案，对机器人标定的两级标定方案进行了实验验证，即先进行运动学几何参数标定实验，并在此基础上进行了关节空间网格化的非几何参数误差标定实验。
基于六自由度测量技术的机械臂误差分析与控制研究
基于六自由度测量技术的机械臂误差分析与控制研究机械臂是一种能够执行人类操作活动的机械装置，它由多个自由度、由电机、减速器组成，能够完成复杂的三维空间姿态控制，实现机械臂的运动控制和目标操作。
机械臂在工业、医疗、军事等领域有广泛的应用，因此建立准确的运动模型和运动控制算法变得至关重要，其中误差分析与控制是极其重要的。
机械臂的运动包含轴向和旋转运动，它的运动学和动力学模型是最基本的模型。
而机械臂在运动过程中存在着各种误差，如质量、刚度、可编程控制器（PLC）、传感器等多种误差，这些误差直接影响了机械臂的精度和稳定性。
因此，机械臂误差分析和控制成为了机械臂控制的重中之重。
误差分析是机械臂运动控制的基础，它可以帮助我们找出机械臂运动时存在的误差源并量化误差量。
机械臂的误差来源很多，包括机械臂的几何形状误差、材料刚度误差、驱动器误差、传感器误差、控制器误差等等。
对于机械臂误差的误差源作出分析和定量，可以为机械臂的记忆建立相应的纠正措施，进而补偿误差，提高机械臂的精度。
根据机械臂六个自由度的误差分析，可以将其分为平移误差、旋转误差、姿态误差等三类误差。
对于不同类型的误差，采取不同的措施进行补偿和消除。
接下来是机械臂误差控制的具体方法：1. 开环控制方法开环控制是指没有反馈的控制方法，它只考虑了每个动力学参数的理论值，在机械臂运动过程中并没有纠正误差的反馈，因此开环控制方法解决问题的能力非常有限。
开环控制适用于对机械臂精度和稳定性要求不高的工作场合。
2. 封闭环反馈控制方法封闭环反馈控制是指机械臂传感器反馈数据依据对误差进行纠正的控制方法，通过反馈实时的位置和状态（速度、加速度）信息，对机械臂的控制信号进行修正，实现对误差的补偿。
封闭环控制方法对于精度和稳定性要求很高的机械臂工作场合有较好的效果。
3. 综合控制方法综合控制方法指综合运用开环和封闭环两种控制方法进行精度优化。
综合控制方法的实现需要开发相关的算法，将两种控制方法综合起来，实现机械臂对误差的更高效消除和补偿。
工业机器人绝对定位误差补偿方法
工业机器人绝对定位误差补偿方法摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，现场环境下工业机器人连续作业运行容易导致定位漂移问题，利用外部高精度测量系统获取其末端执行器精确三维位置信息是机器人绝对定位误差的有效补偿方式。
针对误差补偿三维测量高效率、高精度、高适应性要求，提出了一种基于工作空间测量定位系统的工业机器人精度补偿方法。
利用测量定位系统的动态特性，设计了针对机器人工作轨迹空间的网格划分策略，根据定位误差实际分布情况调整网格边长，通过采集网格节点绝对定位误差矢量值，研究了反距离加权算法以完成轨迹关键节点定位误差矢量的插值计算，最终完成末端执行器绝对定位误差补偿。
试验结果表明，所研究方法实时性好、效率高，安装20kg负载补偿后机器人绝对定位误差平均值由1.36mm降为0.19mm，提升了约86%，能够显著改善工业机器人现场作业精度。
关键词：工业机器人；误差补偿；网格划分引言随着工业机器人智能控制技术的发展，需要构建工业机器人的输出稳定性控制模型，结合工业机器人的位姿补偿和误差定位的方法，进行工业机器人的控制稳定性设计，提高工业机器人的空间三维定位和控制能力，相关的工业机器人定位方法研究在工业机器人的输出定位控制中具有重要意义。
在进行工业机器人的定位控制中，需要结合工业机器人的定位参数分布，进行控制稳定性测试，结合三维空间定位的方法，提高工业机器人的输出稳定性和自适应性，研究工业机器人的空间定位误差补偿方法，在提高工业机器人的稳定性方面意义重大，相关的工业机器人定位误差补偿方法研究受到人们极大的重视。
1机器人介绍本文研究对象LR20型工业机器人为安徽零点精密机械有限公司自主研发并量产的通用工业机器人，重复定位精度达到士0.05mm,LR20型工业机器人本体自重仅230kg，结构紧凑能够满足轻量化要求，防护等级达到IP65。
该机器人采用管线内置技术，保证了不受外部恶劣环境的干扰，但对内部空间的布局和管线磨损等方面的要求较高;同时该机器人可以满足地面与悬吊两种安装方式。
六自由度工业机器人标定
摘要运动学标定是提高机器人精度的关键技术，也是机器人学的重要内容，在机器人空前发展的今天有十分重要的理论和现实意义。
机器人运动学标定以运动学建模为基础，几何误差参数辨识为目的，为机器人的误差补偿提供依据。
现今机器人厂家生产的机器人其重复定位精度比较高，而绝对定位精度却很低。
伴随着机器人越来越广泛的运用，提高机器人绝对定位精度已成为其中一关键技术问题。
本文采用一种运动学标定方法，应用先进的激光跟踪测量系统和基于模型的参数辨识方法识别出一种 6R机器人模型的准确参数，提高了该机器人的绝对定位精度。
针对工业机器人标定问题，首先结合机器人的实际机构特点，运用 D-H 方法建立了机器人的连杆坐标系，在此基础上进行了机器人运动学正逆解和雅可比矩阵的详细推导及求解，并运用 Matlab 语言进行运动学模型的编程求解，通过与机器人控制器中位姿数据对比，验证了所建立的连杆坐标系统的正确性。
针对工业机器人的机构特点，分析了影响机器人末端绝对定位精度的误差来源，采用修正的运动学连杆参数模型，基于微分变换法推导了用于机器人标定的误差模型，并基于 Matlab 软件系统编制了机器人运动学误差模型的最小二乘算法，通过对误差模型进行模拟求解，验证了机器人标定误差模型的可行性。
关键词：工业机器人; 运动学; 定位精度; 标定; 误差模型 ;连杆参数。
AbstractKinematic calibration is the key technology to improve the accuracy of robot, is also the important content of robotics, an unprecedented development in robot today have very important theoretical and practical significance. The robot kinematics calibration modeling based on kinematics, geometric error parameter identification for the purpose, to provide basis for error compensation of robot. The robot manufacturers robot its repetitive positioning precision is higher, but the absolute positioning accuracy is very low. With the use of robots are more and more widely, improving the robot absolute positioning accuracy has become a key technology problem which. This paper uses a kinematic calibration method, the application of advanced laser tracking measurement system based on parameter identification method and identification model of accurate parameters of a 6R robot model, improves the accuracy of the robot absolute positioning. Aiming at the industrial robot calibration, the actual mechanism firstly with the robot, the robot is established by D-H method of pole coordinates, based on the detailed derivation and solution of robot kinematics and Jacobi matrix, programming and kinematics model using Matlab language, with the attitude data comparison of robot controller, verified the correctness of the established link coordinate system. According to the mechanism of industrial robot, analyzes the impact of absolute location error precision of the robot, the kinematics model, based on differential transform method is derived for the error model calibration of robots, and based on the Matlab software system of least square algorithm for robot kinematics error model, through the simulation to solve the error model, validation the feasibility of robot calibration error model.Keywords: industrial robot; kinematics; positioning accuracy; calibration; error model; link parameters.目录摘要 (1)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2工业机器人运动学标定技术的背景和意义 (1)1.3机器人标定技术的研究现状 (3)第二章机器人运动学 (5)2.1 机器人运动学模型的建立 (5)2.2正向运动学求解 (9)2.3逆向运动学求解 (10)2.4 微分运动学模型 (13)2.5 本章小结 (17)第三章 SR06 型机器人的标定技术 (17)3.1 标定用运动学模型的建立 (18)3.1.1 直线的无极点表示法 (19)3.1.2 CPC 模型的建立 (20)3.2 机器人的标定方法 (24)3.2.1 几何误差的来源 (24)3.2.2 连杆参数的线性求解方法 (25)3.3 本章小结 (30)第四章标定实验及结论 (31)4.1 原始数据采集 (32)4.2 数据处理 (33)4.2.1 齐次坐标变换矩阵与绕任意轴的旋转矩阵之间的关系334.2.2 方程RA Rx= RxRb的求解 (36)4.3 标定结果 ............................ 错误！未定义书签。
《2024年六自由度串联机器人运动优化与轨迹跟踪控制研究》范文
《六自由度串联机器人运动优化与轨迹跟踪控制研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，六自由度串联机器人在工业自动化、医疗康复、军事航天等领域的应用越来越广泛。
而如何提高机器人的运动性能，使其在复杂的任务环境中实现高精度的轨迹跟踪控制，成为当前研究的热点问题。
本文将针对六自由度串联机器人的运动优化与轨迹跟踪控制进行研究，旨在提高机器人的运动性能和作业精度。
二、六自由度串联机器人概述六自由度串联机器人是一种多关节机器人，具有六个独立的运动轴，能够实现空间三维运动。
其结构紧凑、灵活度高、适应性强，在许多领域得到广泛应用。
然而，由于其复杂的运动学和动力学特性，使得其运动控制和轨迹跟踪成为一大挑战。
三、运动优化研究（一）优化算法研究针对六自由度串联机器人的运动优化问题，本文采用基于遗传算法的优化方法。
遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法，能够快速寻找到全局最优解。
通过对机器人运动学模型进行建模，将机器人的运动轨迹优化问题转化为一个求解最优解的问题，运用遗传算法进行求解。
（二）运动学模型建立为了实现机器人的运动优化，需要建立精确的运动学模型。
本文采用D-H（Denavit-Hartenberg）法建立机器人的运动学模型，通过求解机器人各关节之间的变换矩阵，得到机器人末端执行器的位置和姿态。
在此基础上，进一步分析机器人的工作空间、奇异形态等问题，为后续的轨迹规划和控制提供依据。
四、轨迹跟踪控制研究（一）控制器设计为了实现六自由度串联机器人的高精度轨迹跟踪控制，本文采用基于PID（比例-积分-微分）控制器的控制策略。
通过对机器人运动过程中的速度、加速度等参数进行实时调整，使机器人能够快速、准确地跟踪设定的轨迹。
同时，针对机器人系统的非线性和不确定性，引入自适应控制算法，提高系统的鲁棒性。
（二）轨迹规划与实现轨迹规划是轨迹跟踪控制的关键环节。
本文采用基于时间最优的轨迹规划方法，根据机器人的运动学模型和任务要求，生成平滑、连续的轨迹。
工业机器人的精度校准与误差补偿技术研究
工业机器人的精度校准与误差补偿技术研究工业机器人的精度校准与误差补偿技术研究摘要：随着工业自动化的快速发展，工业机器人在生产过程中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于制造和安装工艺等因素的影响，工业机器人往往存在一定程度的精度偏差。
为了提高工业机器人的精确度，实现更高水平的工业生产，研究人员不断扩展和改进精度校准与误差补偿技术。
本文主要介绍和探讨现有的工业机器人精度校准方法和误差补偿技术，包括标定技术、校准算法、补偿模型等。
此外，还列举了一些现有研究的案例，分析了其优缺点，并对未来的研究方向提出了一些建议。
关键词：工业机器人，精度，校准，误差补偿1. 引言随着全球经济的快速发展，工业自动化技术在现代制造业中得到了广泛应用。
工业机器人作为自动化生产线的核心设备之一，能够实现繁重、重复、高精度的生产任务。
然而，由于工艺制造和安装等因素的影响，工业机器人在使用过程中往往存在一定的精度偏差。
这种精度偏差会导致生产过程中的误差积累，最终影响到产品质量和工艺的稳定性。
因此，对工业机器人进行精度校准和误差补偿就显得至关重要。
通过精度校准和误差补偿，可以提高工业机器人的精确度和稳定性，减少生产过程中的误差，并改善产品质量和生产效率。
因此，工业机器人的精度校准与误差补偿技术不仅是工业自动化领域的重要研究方向，也是推动制造业智能化和高效化发展的关键技术之一。
2. 工业机器人精度校准方法2.1 标定技术标定技术是精度校准的基础，用来获得工业机器人的位置和姿态信息。
常用的标定技术包括基于视觉的标定、基于激光测距的标定和基于传感器的标定等。
其中，基于视觉的标定是最常用的方法之一。
该方法通过摄像头获取机器人末端执行器的图像，并通过特定的算法计算出机器人的位置和姿态信息。
激光测距和传感器标定方法则主要通过测量机器人末端执行器与标定板之间的距离和角度，进而计算机器人的位置和姿态信息。
2.2 校准算法校准算法是精度校准的关键步骤，用来计算出工业机器人的误差参数。
六自由度测量机器人误差分析与仿真(精)
西安理工大学硕士学位论文六自由度测量机器人误差分析与仿真姓名：温瑞申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：郗向儒20080301摘要论文题目：六自由度测量机器人误差分析与仿真学科名称：机械设计及理论作者姓名：温瑞导师姓名：郗向儒教授签名：必：签名：之趁Ｉ复盥ｒ摘要如今，机器人的发展相当的迅速，应用范围也在逐渐扩大。
测量机器人用来完成精确度较高的测量工作，动作的准确性和动作重复的位置精确性都要求很高。
随着零部件加工精度的提高，控制部件改进，测量机器人的位置精度和运动精度也会相应提高。
但是如果只依靠这些来提高测量机器人的各方面的精度，提高的速度会受到许多因素的制约。
因此，在现有技术水平的基础上，尽可能提高机器人的各方面精度，以满足要求，是应重点考虑急需解决的问题。
本文的研究对象是将串联机构学为基础的机器人技术与测量技术相结合的六自由度测量机器人。
对其进行运动分析、误差分析及仿真。
首先，从六自由度测量机器人的结构出发，建立关节坐标系并采用Ｄ＿Ｈ模型分析，从而得到机器人各关节坐标变换矩阵，以此来完成运动学正问题、逆问题的研究，这为以后的误差分析打下了基础。
其次，分析由静态误差引起的机器人末端位姿误差的来源，然后通过机器人位姿广义坐标的描述，建立机器人的静态位姿误差分析模型及其计算表达式，最后根据机器人各关节参数数据及关节运动规律进行了计算，得到机器人位姿广义坐标误差图。
再次，分析引起机器人位姿误差各种因素的来源、影响，将各种因素统一归结为机器人的结构参数误差和运动变量误差，然后利用微分法对各种因素引起的机器人位姿误差进行了公式推导，把机器人各杆件及关节数据代入推导出的公式中进行计算，通过计算表明，应用该方法可以综合分析各种因素对机器人末端位姿的影响。
最后，利用ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ对该测量机器人进行了实体建模，把该模型导入ａｄａｍｓ软件中，最终在ａｄａｍｓ软件中实现了仿真。
关键词：六自由度测量机器人，运动分析，误差分析，仿真ＳＵＢＪＥＣＴ：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｒｒｏｒＳｏｕｒｃｅｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ６－ＤＯＦＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｏｂｏｔＳＰＥＣＩＡＬＩＴＹ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｈｅｏｒｙＣＡＮＤＩＤＡＴＥ：ＷｅｎＲｕｉＩＮＳＴＲＵＣＴＯＲ：ｐｒｏｆ．ＸｉａｎｇＲｕＸｉＡＢＳＴＲＡＣＴＳｌＧＮＡＴＵＲＥ：ＳＩＧＮＡＴＵＲＥ：ｏｆｉｔ＇ｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｌｓｏｉｓｇｒａｄｕａｌｌｙＴ０ｄａｙ，ｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙ，ｔｈｅｒａｎｇｅｅｘｐａｎｄｉｎｇ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｖｒｏｂｏｔｓａｒｃｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｏｆａｃ舡ｏｎｓａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｓｔｏｒｅｐｅａｔｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｓｈｉｇｈｏｆａｃｃｕｒａｃｙ．Ｗｉｔｈｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍａｃｈｉｎｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｍａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｒｏｂｏｔｍｏｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｗｉｌｌｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ．Ｂｕｔｉｆｏｎｌｙｒｅｌｙｏｎｔｈｅｓｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖａｒｉｏｕｓａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ，ｌｎｃｒｅ勰ｅｉＩｌｓｐｅｅｄｗｉｌｌｂｅｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｂｙｌｅｖｅｌｏｆｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓＳＯａｓｔｏｑｕｉｔｅｓｌｏｗ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂａｓｅｄｏｎｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｓｍｕｃｈａｓｐｏｓｓｉｂｌｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｎａｌｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｒｏｂｏｔｓｍｏｒｄｅｒｔｏｓｈｏｕｌｄｆｏｃｕｓｏｎｍｅｅｔｔｈｅＴｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｗｅｏｂｊｅｃｔｕｒｇｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍ－ｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｈｅ６－ＤＯＦｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｏｂｏｔｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓ‘＂ｔｈｅＴ觚ｄ锄．ｂａｕｓｅｄｉＩｌｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓｏｆｒｏｂｏｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＇’ａｎｄ‘＇ｔｈｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅ＇’．Ｅｘｅｒｃｉｓｅｉｔｓｍｏｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ６一ＤＯＦｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｏｂｏｔ，ｆｏｕｎｄｉｎｇｊｏｉｎｔｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｒｏｂｏｔｂｙＤ．Ｈｍｏｄｅｌｔｏｇｅｔｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｖｅｒｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｊｏｉｎｔｓ，ａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅａ＇ｒｏｒｐｒｏｂｌｅｍｏｆｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ．Ｔｈｉｓｓｔｅｐｌａｉｄｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｅｅｏｎｄｌｖ’ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｔａｔｉｃｅｒｒｏｒｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｅｅｒｒｏｒ，ｔｈｅｎｅｌｌ＇Ｏｒｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓｃｏｕｎｔｏｆｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｒｏｂｏｔｓｔａｔｉｃｐｏｓｅｔｈｅｍｏｄｅＩａｌｏｎｇｗｉｔｈｃａｌｃｕｌａｔｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｂｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｒｏｂｏｔｊｏｉｎｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒａｎｄｊｏｉｎｔｓｍｏｖｅｍｅｎｔｒｏｌｅｓ，ｇｅｔｔｈｅｐｏｓｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｏｆｒｏｂｏｔ．ｅｌｉ＇ｏｒｃｈａｔＮｅｘｔ，ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｎｄｉｎｆｅｃｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｎｄｕｃｅｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｅｅｒｒｏｒ．Ａｔｔ—ｂｕｔｅｄｔｏｖａｒｉｏＵＳｆａｃｔｏｒｓｕｎｉｆｉｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｒｏｂｏｔｍｏｖｅｍｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅｓ．ＴｈｅｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｅｌｒｏｒａｎｄｅｌｒｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｕｓｅｄｉｎｄｅｄｕｃｅｆｏｒｍｕｌａａｂｏｕｔｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｉｓｉｎｄｕｃｉｎｇｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｅｅｎＤｒ．Ａｆｔｅｒｗａｒｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｏｌｅｓｃａｒｒｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｗｈｅｎｔｈｅｄａｔｅｏｆｒｏｂｏｔａｎｄｊｏｉｎｔｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｉｎｔｏｄｅｄｕｃｅｄｆｏｒｍｕｌａ．Ｂｙｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＩ西安理工大学硕士学位论文ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｒｏｂｏｔｐｏｓｅｏｆｔｈｅｅｎｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｏｂｏｔｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｉｎｇｗａｓＣａＩＴｙｔｈｒｏｕｇｈｂｙｕｓｅＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ，ｔｈｅｎ，ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｔａｋｅｎｉｎｔｏＡＤＡＭＳ，ｌａｓｔｌｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｕｓｅＡＤＡＭＳ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：６－ＤＯＦＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｏｂｏｔ，ｍｏｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＩＩ独创性声明秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。
工业机器人末端误差补偿研究
为测量机器人测得的工业机器人的期望位姿 ， 通 过 逆变 换 ， 可 得
到工业机器人末端 到达 Ｘ （ ｐ ） 时各关 节转角 ０ ， 但 是 由 于 工 业 机
器人 机构存在各种误差 Ａ ｐ ， 这 样 当各 关 节 转 动 ０时 ， 机 器 人 末
端 的实 际 位 姿 为 ×（ △ ｐ ＋ ｐ ） ㈣。 为 了校 正 工 业 机 器 人 末 端 的位 姿 ， 用一个预置的位姿偏移量一 △ｐ加 在 测 量 机 器人 的 系统 内 ，使 测
程 以及 补 偿 结 果 的 分析 ， 利用 Ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ Ｂ ａ ｌ ｌ 对Ｐ ＵＭＡ 六 自由度 工 业 机 器人 的 关 节 角进 行 了随机 误 差 的仿 真 。
关键词 ： 工 业机 器人 ， 误 差补 偿 ， 仿 真
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｂａｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｈ ｅ ａｎ ａｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｗｏｒ ｋ ｓｐ ａｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａｌ ｒ ｏｂｏ ｔ ， ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏｂｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｅｒ ｒ ｏ ｒ ｃ ｏｍｐｅｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏｒ ｉ ｎ ｄｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａｌ ｒ ｏ ｂｏ ｔ ｐ ｏｓ ｅ ｉ ｓ ｄｉ ｓ ｃｕ ｓ ｓ ｅｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ． Ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏｎ ｔ ｅｎ ｔ ｉ ｎ ｃｌ ｕｄｅ ｓ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｃ ｏｍｐｅ ｎｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ， ｃ ｏｍｐｅｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏｃ ｅ ｄｕｒ ｅ ａｎ ｄ ｔ ｈｅ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏｆ
（ １河 南工业 职业技 术 学 院机械 工程 系， 河南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ９ ； ２ 南阳长 工机 械科 技有 限公 司， 河南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ０ ）
六自由度工业机器人的绝对位置测量及运动学标定技术
THANK YOU
感谢聆听
可靠性稳定
绝对位置测量技术具有稳定的可靠性，能够保证机器人在长时间运 行过程中保持稳定的性能。
适用范围广
该技术适用于各种六自由度工业机器人，无需针对特定机器人进行 改造，具有广泛的应用前景。
应用场景与适用范围介绍
01
02
03
04
制造业
六自由度工业机器人广泛应用 于制造业中的焊接、装配、搬 运、喷涂等环节，能够提高生 产效率和降低人工成本。
03
04
1. 采集每个动作下机器人各 关节的位置、速度、加速度数
据。
2. 采集机器人各关节角度的 测量值。
3. 采集机器人运动轨迹的测 量值。
数据处理与分析结果展示
数据处理
01
2. 通过运动学模型对数据进行拟合和计算 ，得到各关节的绝对位置。
03
02
1. 使用MATLAB对数据进行清洗和预处理， 去除异常值。
首先，收集大量的机器人运动数据，并利用这些数据训练一个神经网络 模型。然后，通过该模型，输入机器人的末端执行器的位置和姿态信息 ，输出机器人各关节角度。
应用场景
常用于解决复杂的非线性问题，提高机器人的适应性和灵活性。
04
实验设计与结果分析
实验设备与环境介绍
设备
六自由度工业机器人（ABB IRB1200）、激光跟踪仪（Leica AT901）、反光 标志点、计算机等。
2. 研究工业机器人的运动学标定方法，通过实验获取 机器人的运动学参数；
研究内容与方法
3. 结合实验数据，对 机器人的运动学模型 进行验证和优化。
1. 理论分析和实验验 证相结合；
本研究采用的方法包 括
研究内容与方法
六自由度虚拟轴机床的智能位姿检测及实时误差补偿控制研究的开题报告
六自由度虚拟轴机床的智能位姿检测及实时误差补偿控制研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着工业技术的不断发展，机床技术也在不断地更新和完善。
目前，传统的机床已经很难满足高精度和高效率加工的需求，而六自由度虚拟轴机床因具有较大的运动自由度和灵活性，已经逐渐成为现代制造业领域的研究热点之一。
然而，由于机床自身的不稳定因素和环境干扰等原因，六自由度虚拟轴机床在加工过程中容易出现误差，这对于精密加工的要求十分困难。
因此，如何对六自由度虚拟轴机床进行高效的位姿检测和实时误差补偿控制，成为了当前机床技术中亟待解决的问题。
本研究旨在通过智能化的位姿检测和实时误差补偿控制方法，提高六自由度虚拟轴机床的加工精度和效率，为其在现代制造业领域的应用提供技术支持。
二、研究内容和目标本研究的主要内容为六自由度虚拟轴机床智能化的位姿检测和实时误差补偿控制。
具体包括以下几个方面：1. 建立六自由度虚拟轴机床的数学模型，对其运动学和动力学特性进行分析和研究。
2. 设计并实现智能化的位姿检测方法，采用传感器实时监测机床的位姿信息，并通过模型相结合的方式，进行高精度的姿态跟踪。
3. 设计并实现实时误差补偿控制方法，根据位姿检测结果，采取适当的反馈控制策略，对机床运动过程中的误差进行实时修正和补偿。
4. 进行实验验证，并与现有的位姿检测和误差补偿方法进行对比分析，评估研究方法的精度和效率。
本研究的目标是能够设计出一种高精度、实时性好的六自由度虚拟轴机床智能化的位姿检测和实时误差补偿控制方法，为六自由度虚拟轴机床的应用提供技术支持。
三、研究方法和技术路线本研究采用的研究方法主要包括理论分析和数值模拟，实验验证和对比分析。
其中，理论分析和数值模拟主要是为了建立机床的数学模型和分析其运动学和动力学特性，为位姿检测和误差补偿控制方法的设计提供理论基础。
实验验证和对比分析则是为了评估研究方法的精度和效率，依据实验结果对不同的位姿检测和误差补偿方法进行对比分析，为进一步的研究提供参考。
六自由度机械臂位置误差分析
【 关键词 】 六自 由度；机械臂；位置误差分析
表１误差统计结果
。 前言
近 年 来 ，我 国机 器 人 技 术 飞 速 发 展 ，在 多个 领 域 中 ，各 式 各 样 的机 器 人得 到 了广 泛 的应用 。然而 ，跟 其他 工 业化 的 国家 比较 而 言 ，我 国的机 器 人 的研 究相对 比较落 后 。所 以，对机 器 人 的研 究并 对 其进 行 推广 的现 实 意义 是 很大 的 。机器 人 在焊 接 和搬 运 、装配 等 作 业 以及 电子 工业 中有 广 泛 的应 用 ，并在 其 中发 挥 了极 大的 作用 。 六 自由度机 器 人是 机器 人 中 的一个 典 型 ，因此 本 文对 六 自由度机 械 臂 的运 动位 置 误差 进 行 了分析 与 研 究， 以期 达到 节 省能源 、使其 运 动 更加 精确 化 ，并 提升 其工 作效 率 。
（ Ｊ ｎ船 １ 姚 ８ ５ ． ＾蚺，
《 船 躺， ｌ 被 ｊ 孙
０ 醛
ｎ／ ｔ ４
ｎ 轱
“ ６ ６ ． ，４ １ ． 辄－ Ｉ 赫 ， ．
《Ｉ。 １ ｍ
“ 电 甚 蠢氛。 Ｉ ｌ Ｓ， ，
１ 六 自由度机械臂的结构模型分析
在 本课 题 中 ，六 自由度 机 械 臂有底 盘 （ 腰 ），大 臂 ， 中臂 ，小 臂 ，手 腕旋 转 ，手 腕俯 仰 六个 自由度 ，在 手腕 顶 部则 通过 自主设 计 的手 爪机 构 实现 对 于负载 的抓 取 ，属 于典 型 的６ Ｒ 机器 人 。
表２分别改变 ｅｉ 的大小 。增减０ ． ０ ５。引起指尖的偏移情 况
魏黉ｑ 韵太小， 增 减积船 啦 魁 瞻袋瞬謦罄缸ｍ｝
△＠ｉ 的精度 为０ ． １ ，根 据精 度 的定义 ， △ ＠ ｉ 的误 差是 小于０ ． ０ ５ 。 考虑 在一个 确定 的位姿 下， 只改变其 中一个旋 转轴 的角度 ，让它增 大 或 者减 小一个 不小 于０ ． ０ ５ 的角度 ，观 察最 终 目标 的变化 情况 。 由于在 不 同位姿下 ，丑Ｈｉ 的变 化 引起 的指尖 位置 的变 化幅度 是不 同的 ，以例 题 中涉 及的 几个位 姿为 例 ，如表２ 所示 。 由表 １ 和表２ 可 以看 出，算 法 的误 差与机械 臂的精度误 差基本处于 同一数量级 。
六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法
六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法
栾本言;孙首群;田科技
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2015(39)1
【摘要】为了实现工业机器人的位姿误差补偿,在分析了机器人的位置误差和姿态误差的基础上,利用修正后的D-H算法建立了机器人运动学方程,并利用矩阵法建立了机器人的位姿误差分析模型.提出一种将机械结构参数综合映射到关节角度参数的补偿方法,并设计了一套适合此方法的补偿实验.通过对实验结果的分析与计算,验证了该方法适用于机器人位姿误差补偿,大幅度提高了机器人的绝对精度.
【总页数】4页(P191-194)
【作者】栾本言;孙首群;田科技
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.2
【相关文献】
1.工业机器人位姿误差空间IDSW插值补偿方法研究 [J], 陈宵燕;张秋菊;孙沂琳;陈海卫
2.接触式螺纹测量仪的六自由度位姿误差的测量与补偿 [J], 朱贺贺;赵东标;沈建清;贡国云
3.柔性装配单元的零件位姿误差补偿方法 [J], 刘澄清;赵锡芳;钱文瀚
4.一种基于位姿反馈的工业机器人定位补偿方法 [J], 何庆稀;游震洲;孔向东
5.KUKA工业机器人位姿测量与在线误差补偿 [J], 史晓佳;张福民;曲兴华;刘柏灵;王俊龙
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于KUKA6自由度机器人的误差分析与仿真
．
ｓ ｎ ！ ｌ６一 兀一 ｃｉ ！！ ±： ０
二
ｓｎ ｓ ｉ ０
设在 连续 轨迹 的起 始 点和终 点 机器 人 的姿态
为 （ ｒ，ｏ ） （ ， ） 机 器 人 运 动 连 续 平 ｇｏ０ ， 和 ０ ， ，
滑 ， 态 角度 随时 问 做线 性 变 化 。在 时 刻 ｔ（ ＜ 姿 ｔ ｔ ） ＜￡ 手部姿 态 角为 ：
摘 要 ：基 于 ＫＵＫＡ 工 业机器 人 对控 制精度 要求 高 的前提 ， 在建 立 动力 学和 运 动学模 型 的基
础 上 进 行 专 家 Ｐ Ｄ 和 特 定 误 差 补 偿 研 究 ， 机 器 人 研 究 提 供 定 性 和 定 向 研 究 ， 过 仿 真 验 证 Ｉ 给 通 了研 究 的 正 确 性 。
［ － Ｏｑ，ａ ｑ２
ａｑ Ｊ
，
］
２ 设 某一 构 件 角 速 度 ７ ， ） ． 角加 速 度 ７ 旋 转 ， Ｕ ２ ） 构件 产 生这种 运 动 所 需 的力 矩 Ｍ 可 由 欧 拉 方 程
式得 到 ：
Ｍ ，一 Ｊ 叫 ＋ ： × ‘： ， Ｗ （） ２
将式（） ５ 写成 向量 方程 形 式为 ：
Ｖ ｏＩ ３ ．３ ＮＯ．３
Ｊｎ２ ２ ｕ ． ０１
基 于 ＫＵＫＡ 自由度 机 器 人 的误 差 分 析 与仿 真 ６
魏 厚 忠 ， 薛 丹 ， 焦 立 奇 ， 白文 峰
（ 春 工 业 大 学 电气 与 电 子 工 程 学 院 ，吉林 长 春 １０ １ ） 长 ３ ０ ２
广 义力 ， 有 则 Ｙ 一 ［ 。 ． Ｙ …Ｙ ｙ
Ｑ＝ ＝ ＋ Ｙ ＝Ｐ
（ １ １）
（ ２ １）
六自由度并联机器人精度补偿
六自由度并联机器人精度补偿作者：崔艺涵来源：《科教导刊·电子版》2015年第33期摘要以6-UCU并联机器人为研究对象，对其进行运动学分析，根据其动、静平台的空间矢量关系，推导出了机构的位置反解方程，并对6-UCU并联机器人进行误差建模。
结合6-UCU并联机器人机构本身特点和由矢量法构建的误差正解方程，针对驱动杆杆长误差的补偿建立了机构位姿误差的补偿模型，提出了一种补偿方法。
通过实例计算分析，误差补偿模型提高了并联机器人的输出位姿精度，从而证明了补偿方法的有效性。
关键词 6-UCU并联机器人误差建模精度分析精度补偿中图分类号：TP242 文献标识码：A1并联机器人特点并联机器人具有结构刚度大、承载能力强、精度高以及位置逆解简单和方便力反馈控制等一系列优点，并联机构在航空航天、装备制造、医疗仪器等领域得到了广泛的应用和发展。
2 6-UCU并联机器人的精度分析2.1 6-UCU并联机器人的运动学分析6-UCU并联机器人及其坐标系的建立如图1所示。
该机构的上、下平台均为相似半规则六边形。
上平台为动平台，可以进行空间的六自由度运动，下平台固定，也称静平台。
由六根结构完全相同的可以在驱动器的作用下独立调节的驱动杆和虎克铰连接上、下两平台。
在机构上、下平台分别创建固定坐标系O-XYZ和动坐标系O1 X1Y1Z1。
如图1所示，并联平台中存在以下矢量关系：（2.1.1）其中，是固定坐标系：O-XYZ的几何中心O到运动坐标系Q'：O1 X1Y1Z1的几何中心的位置矢量，是固定平台铰点到动平台各个铰点的位置矢量，固定平台各铰点在固定坐标系Q 中的位置矢量，是运动平台各铰点在运动坐标系中的位置矢量（i=1，2，3，4，5，6）。
在两坐标系中，运动平台各铰点用表示，固定平台各铰点用表示，且点在固定坐标系Q：O-XYZ 中的坐标可以由以下向量确定：i=1，2，3，4，5，6 （2.1.2）图1：6-UCU并联机器人矢量关系图则矢量关系又可以表达为：（2.1.3）即第i根连杆向量为：（2.1.4）故，只要给定动平台位姿的参数就可以由以上公式求出六根杆长的向量表达式和其方向向量，即为6-UCU并联机器人的运动学逆解过程。
工业机器人原点误差分析与补偿江俊林
工业机器人原点误差分析与补偿江俊林发布时间：2023-07-04T05:38:15.916Z 来源：《科技新时代》2023年8期作者：江俊林[导读] 机器人的相对定位精度是工业生产机器人的一个非常重要的特征。
机器人动力学主要参数的标定可以提高相对定位精度，因此在学术界和工业界都进行了大量的科学研究。
校准主要动态参数所需的主要参数包括关节扭转角、关节偏移和曲轴长度，这些参数通常与机器人本身的机械系统有关。
校准后的机器人在制造区运输和安装后，主要参数不会发生太大变化。
然而，在使用机器人的过程中，机器人的起点可能存在误差，这可能会导致许多问题，如上位机软件的基本理论计算模型与实际工业模型不一致、精度降低以及专用工具平面坐标校准中的误差。
身份证号：36012119741108XXXX 摘要：机器人的相对定位精度是工业生产机器人的一个非常重要的特征。
机器人动力学主要参数的标定可以提高相对定位精度，因此在学术界和工业界都进行了大量的科学研究。
校准主要动态参数所需的主要参数包括关节扭转角、关节偏移和曲轴长度，这些参数通常与机器人本身的机械系统有关。
校准后的机器人在制造区运输和安装后，主要参数不会发生太大变化。
然而，在使用机器人的过程中，机器人的起点可能存在误差，这可能会导致许多问题，如上位机软件的基本理论计算模型与实际工业模型不一致、精度降低以及专用工具平面坐标校准中的误差。
关键词：工业机器人；原点误差；补偿措施1工业机器人原点误差产生原因工业生产机器人是一种健身运动致动器，由多个部件和旋转关节串联而成。
它可以根据移动端执行器的指定位置完成所需的工作。
由于安装误差、曲轴和关节的变形、运动对之间的摩擦及其环境温度以及末端负载的变化等各种因素，机器人末端执行器的具体到达位置和基本理论位置之间也会存在一些误差，从而产生机器人的起点误差。
根据各种误差要素的成因，危害机器人相对定位精度的误差要素可分为关节误差要素、几何误差要素和非几何误差要素。
工业机器人误差补偿技术的理论与实验研究
智能工程在图1中,横坐标是目标器偏转角度,纵坐标是目标器偏移位置,图中的任意点就是具有位置和姿态偏差叠加的目标器初始位置。
小圆点是多次试验得到的临界点,将临界点连接起来的连线是捕获临界线。
在临界线以左以下范围是手爪可靠捕获范围。
在超出临界线右上方位置偏差大于45mm 且角度偏差大于80 情况下,手爪会出现抓握失败。
4 结束语对处于漂浮状态目标器的抓握过程进行了分析,用来协助机器人捕获漂浮目标,不仅能够拓展机器人的捕获范围,而且具有较好的捕获性能。
通过多次测试可知,合理的轨迹规划可以使得机器人末端操作器规避风险,具有更好的抓握性能。
参考文献:[1] 史国振,贾庆轩,孙汉旭,张延恒.视觉伺服空间机器人运动硬件仿真研究[J].系统仿真学报,2008,20(13):3566-3571.[2] Ro uleau G ,Rekleitis I,A r cheveque R L,M ar tin E,Par -sa K ,Dupuis E.Autonomo us capture of a tumbling sat -ellit e[A ].P roceedings o f t he IEEE Internatio nal Con -fer ence on Robot ics and A utomatio n[C].2006.3855-3860.[3] 骆敏舟,梅 涛,卢朝洪.多用途欠驱动手爪的自主抓取研究[J].机器人,2005,(1):55-59.[4] H ir zing er G,L andzettel K ,Reintsema D,P reusche C,A lbu-Schaffer A,Rebele B,T urk M.R OK V ISS-R o -bo tics component ver ification on ISS [A ].Pr oceeding s of i-SA IR AS 2005-T he 8th International Sympos-i um o n Ar tificial Intellig ence,Robo tics and A utomation in Space[C].Euro pean Space A gency,2005.57-67.[5] 张福海,付宜利,王树国.一种笛卡尔空间的自由漂浮空间机器人路径规划方法[J].机器人,2009,31(2):187-192.[6] Robert J.A utonomo us Capture o f a F ree -FloatingObject U sing a P redictive A ppro ach[D].M cGill U n-i v ersity ,2008.[7] 史国振,等.空间机器人控制系统硬件仿真平台的研究[J].计算机工程与应用,2008,44(12):5-9.作者简介:朱映远 (1977-),男,山西大同人,博士,讲师,研究方向为空间机器人技术;倪风雷 (1975-),男,黑龙江七台河人,博士,讲师,研究方向为空间机器人技术。
六自由度搬运机器人的误差分析及仿真验证研究
六自由度搬运机器人的误差分析及仿真验证研究摘要：六自由度搬运机器人总体精度，属于其总体性能重要的一项衡量指标，因该机器人总体运动过程当中潜在着一定的定位误差，以至于它的实际运动和预期运动会有偏差存在，只有积极落实误差分析，才能够将这一误差缩小，为机器人总体精度的提升奠定基础。
鉴于此，本文主要围绕着六自由度搬运机器人开展误差分析与其仿真验证，旨在为业内相关人士提供参考。
关键词：机器人；搬运；六自由度；误差；仿真验证前言：六自由度搬运机器人若是存在着误差，则会致使它实际运动和预设指令运动之间会有偏差产生，需要加以分析及修正处理。
因而，对六自由度搬运机器人实施误差分析与其仿真验证，有着一定的现实意义和价值。
1、六自由度搬运机器人总体误差分析1.1 在运动学基础模型及其误差分析方面一是，针对机器人的D-H参数基础模型方面。
D-H经典的参数模型，即对于机器人的连杆及其关节部位实施简单建模分析的一种方法，该方法之下对于机器人总体结构顺序及其复杂程度方面无明确特殊要求，能够应用到任何类型机器人当中实施理论建模及其分析，具体模型详如图1所示。
该列式当中，αn+1代表两个临近Z轴相互间的一个夹角；a n+1代表每条共垂线实际长度参数；d n+1代表Z轴上面两条临近共垂线的间距；θn+1代表绕着Z轴实际旋转角参数[1]；二是，针对MD-H修正参数基础模型方面。
机器人总体装配过程当中，较难确保临近两轴处于完全的平行状态，临近两个关节轴线实际平行度潜在微小偏差情况下，致使机器人的D-H参数基础模型有较大偏差产生。
对此，为能够将该问题有效解决，需要把临近位姿变换整个矩阵右乘围绕着y轴持续转动的一个变换矩阵，以此获取MD-H修正参数基础模型，详如图2所示，其中的βn+1代表绕着y轴位置实际转动角参数。
图1 机器人的D-H参数基础模型示意图图2 MD-H修正参数基础模型示意图针对误差分析方面，机器人的几何参数总体误差，现阶段以固定参数及关节变量这两方面的误差为主，△αi、△d i、△a i各自代表着扭转角、连杆偏置、连杆长度方面的误差，均为固定参数类型的误差，通常是由加工及装配误差、尺寸公差等起着决定作用。
6轴工业机器人在线误差补偿处理方法
6轴工业机器人在线误差补偿处理方法
高建军;颜文煅
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2024(24)3
【摘要】随着现代制造业的发展,6轴工业工业机器人的应用越来越广泛,其对生产效率和质量的影响也日益显著。
然而,由于制造过程中各种因素的影响,如机械磨损、环境温度变化等因素都会导致机器人工作精度下降。
因此,如何有效地进行在线误
差补偿成为了当前6轴工业工业机器人领域中的一个重要问题。
将提出一些基于6轴工业机器人在线误差补偿处理方法,以提高6轴工业机器人的工作精度,并为实际应用提供参考。
【总页数】3页(P233-235)
【作者】高建军;颜文煅
【作者单位】闽南理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.2
【相关文献】
1.应用潜变量回归在线补偿双直接进给轴热误差
2.KUKA工业机器人位姿测量与在线误差补偿
3.三轴磁传感器在线误差补偿方法
4.基于q轴电流误差的VSI非线性
因素在线补偿方法5.六轴工业机器人在线误差补偿方法的研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
六自由度工业机器人的定位误差补偿研究近年来,随着人工智能研究的不断深入,机器人作为能够很好体现智能化的机械设备出现在了越来越多的领域,例如:航空航天、汽车制造、3C、医疗等等,其在安全、效率等方面有着人工难以比拟的优势。
未来机器人是朝着高精度、高速度、智能化发展,不再是传统的复现示教形式,离线编程技术已经慢慢成为工业机器人能够广泛使用的关键因素。
目前市面上的工业机器人往往具有良好的重复定位精度,但是绝对定位精度都在毫米甚至厘米级,而绝对定位精度直接影响离线编程的效果,所以对末端定位精度的研究是具有理论指导意义和实际工程应用价值的。
本文以埃夫特工业机器人ER7L为研究对象,对机器人运动学的基础知识进行阐述,在此基础上引入经典的DH模型,进行运动学分析并运用robotics toolbox验证模型的正确性。
针对DH建模方法的缺陷,采用DH与MDH结合的模型作为运动学研究的基础。
本文将研究重点集中在几何误差上,使用预给运动学参数误差的方法,判断运动学参数中长度误差、角度误差以及一些微小误差对末端定位精度的敏感性。
通过推导相邻关节微分变换关系,利用微分矩阵法建立了误差模型,为了更好的对误差进行补偿,比较了外部硬件补偿和内部软件补偿的优劣势。
选择通用性较好最小二乘法来辨识机器人运动学参数误差。
针对工业现场的实际使用情况,提出一种基于pieper准则的补偿方法,大大简化了辨识参数。
在文章的实验部分,采用激光跟踪仪、机器人本体和PC搭建硬件平台,使用RobotTest软件作为软件平台,对一台ER7L机器人本体进行误差补偿,按照工业机器人精度检测标准及方法对补偿前后机器人末端位置准确度进行对比,结果表明,定位精度由明显提升,充分验证了补偿效果。