基于遗传算法的串联机械臂运动学参数标定_王琨
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骆 敏 舟 曹 毅 李
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江 南大 学 机 械 工 程 学 院
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中 国 科 学 院 先 进 制 造 技 术 研究 所
常州
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)
对 机 械臂 的 连 杆 参 数 进 行 标 定 可 以 有 效 减 小 由 运 动 学 参 数 不 准 确 引 起 的 机 械 臂 定 位 基 遗 法 方 学 立 误 差 文 章提 出 于 传算 的 机 数 法 机 运 种 械臂 关 节 参 标 定 首 先建 械臂 动 模 型 和 误 差 模 型 得 到 关 节 变 量 误 差 的 表 达 式 通 过 ND 三 维 动 态 位 移 测 量 系 统 检 测 机 械 臂
.
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一
,
种基
,
于 遗 传 算 法 的 关 节参 数 标 定 方法 详 细 介 绍 了 机 械 臂 参 数 的 标 定 原 理 遗 传 算 法 的 应 用 以
,
及 三 维动 态 位 移测 量系 统 实 现六
自 由
度 机 械 臂 的 关 节 旋 转 角 度 位 姿 数据 的 采 集 的 算 法 并
,
8 0
% 的
定位 误差
由
几 何 误 差 引 起 叫 实 际 工 程 中 机 械 加 工 精 度 装 配误 差
, ,
,
,
传 动 误 差 磨 损 环 境 影 响 等 都 会 影 响 机 器 人 各 连 杆 的 几 何 参 数 的 精 度 从 而 导 致机 械 臂 的
,
绝 对 定 位 精 度 普遍 较 低
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中 央 高 校 基 本科研 业 务 费 专 项 资 金
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HP 1
它 是 通 过辨 识 出 机 械臂 各 连杆 的 真 实 的 几何 参数 来 完 成 的
, , ,
本文 采用 D H
-
方 法建 立 机 械 臂
.
的 运 动 学 模 型 因 此 需 要 对机 械 臂 各 连 杆 扭 角 连 杆 长 度 偏 置 及 初 始 角 度 等 参 数 进 行 标 定
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摘要
一
.
.
.
I
,
末端 执 行 器 的 真 实 位 姿 以 及 各 个 关 节 实 际 旋转 角 度 作 为 样 本 构 建 遗 传 算 法 的 适 应 度 函 数 采 用 遗 传 算法 计 算 出 各 关 节 变 量 的 误 差 最 后 将 该 误 差 用 于 补 偿 六 自 由 度 串 联 机 械 臂 真 实 的 连杆 参 数 多 组 实验 数 据 证 明 应 用 标 定 后 的 连 杆 参 数 完 成 机 械 臂 的 定 位 控 制 可 以 有 效 提 高 机械 臂 的 绝 对 定 位 精 度
系
.
统
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科
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学
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基 于 遗传 算 法 的 串 联 机械臂
*
运 动学 参 数标 定
王 琨
(
江 南 大学 机 械工 程 学 院 江 苏 省 食 品先 进制 造 装 备 技 术 重 点 实 验 室
. ,
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关键 词
MR
串 联 机 械臂
,
运动 学 模 型 遗 传 算 法 参 数 标 定
, ,
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主题分 类号
9 3
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为 了 提 高 串 联机 械 臂末端 执行 器 的 定 位 精度
3
[
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一
,
种 有 效方 法 是 对 机 器人 上 采
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连 杆结 构 的 参 数 进 行 精 确 辨 识 即 参 数 标 定
,
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)
,
如
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用 圆 心 分 析 技 术 实 现 运 动 学 参 数 的 标 定 避 免 了 搜 索 算 法 的 收 敛 性 问 题 A G a u
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实 验 验 证 了 该 方 法 计算 出 的 关节 参 数补偿 值 可 以 显著 提高 机械 臂 的 定 位 精 度
2
机械臂 标定原理
标 定的
目
标 是 建 立 机 械 臂 在 笛 卡 尔 空 间 的末端 位 姿 与 各 关节 变 量 之 间 精 确 的 函 数 关 系
.
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江苏 省 食 品 先 进 制 造 装
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资 助 课题
日
.
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:
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收 到 修改 稿
期
:
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编委 康宇
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系
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期 王 琨 等 基 于 遗 传 算 法 的 串 联 机 械 臂 运 动 学 参 数 标 定 2
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引
言
由
机 器 人 的 绝 对 定 位 误 差 主要
确造成 的 其 中
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外部 环 境 及 机 器 人 的
,
内 部 机 构误
差造 成 其 中外 部 环 境
.
是 指 机 器 人 周 围 设 备 的 振 动 及 环 境 的 温 度 影 响 内 部机 构 误 差 是 由 机器 人 的 几 何 参 数 不 准
,
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等根 据
机 械 臂扭矩 参 数 实现 运 动 学 参数运 动 识 别
[
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】
;
孙 磊等 应 用 激 光发 射仪 和 几何 分析 法 实 现 多
机 器 人 协 作 系 统快 速 标 定
由
[
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】
.
于 遗 传 算法 具 备 高 效 的 并 行 搜 索 功 能
,
,
操作 简 便 容 错性 强 等 优 点 本 文 提 出
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