正交Delta并聯(lián)機器人運動學設(shè)計與標定仿真.pdf

1、本文在對正交 Delta并聯(lián)機器人運動學分析的基礎(chǔ)上，研究了其運動學設(shè)計方法以及誤差標定方法，主要工作內(nèi)容包括：
　　◆根據(jù)正交Delta并聯(lián)機器人機構(gòu)簡圖，分析了各分支的幾何關(guān)系，由機構(gòu)閉環(huán)矢量鏈關(guān)系推導出機構(gòu)位置正反解。閉環(huán)矢量鏈對時間求導，求出正交Delta并聯(lián)機器人的雅克比矩陣，即三個輸入驅(qū)動角速度與運動平臺輸出線速度之間的速度映射關(guān)系。
　　◆根據(jù)機構(gòu)運動學分析與機構(gòu)設(shè)計的需要，確定了機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將機構(gòu)參數(shù)無量綱

2、化以后定義了正交Delta并聯(lián)機器人優(yōu)化設(shè)計空間。構(gòu)造出正交Delta并聯(lián)機器人從驅(qū)動關(guān)節(jié)到動平臺輸出的誤差、速度、承載力映射模型，建立了靈巧性、速度傳遞、承載力等運動學性能指標。在優(yōu)化設(shè)計空間內(nèi)研究了機構(gòu)幾何參數(shù)與機構(gòu)各全域性能指標之間的關(guān)系，繪制出全域性能圖譜，利用這些圖譜進行正交Delta并聯(lián)機器人機構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計。
　　◆在對正交Delta并聯(lián)機器人運動學分析的基礎(chǔ)上，研究了其運動學標定問題。根據(jù)該機器人的結(jié)構(gòu)特點，首先簡

3、化機構(gòu)模型，對影響其位置精度的24項幾何誤差源進行了分析和研究，建立了含24項誤差參數(shù)的正解與逆解模型，然后運用矢量攝動法建立了正交Delta并聯(lián)機器人的線性誤差模型，進一步利用最小二乘原理對機構(gòu)的各項幾何參數(shù)誤差進行辨識，最后使用兩種誤差補償方案分別對末端位置誤差進行補償。利用MATLAB將誤差模型、辨識模型及補償算法程序化，計算機仿真驗證了運動學標定算法的正確性。
　　◆運用無參數(shù)標定法進行誤差補償，即通過機構(gòu)運動學正解及逆解