面向測(cè)量的多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差模型及標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、隨著汽車(chē)制造業(yè)的不斷發(fā)展，基于多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的通用工業(yè)機(jī)器人柔性在線視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)對(duì)車(chē)身總成、分總成的質(zhì)量監(jiān)測(cè)和控制發(fā)揮著重大作用。為了保證檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度，必須對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)定，其中包含兩個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)：機(jī)器人本體標(biāo)定，通過(guò)對(duì)機(jī)器人模型參數(shù)的準(zhǔn)確識(shí)別，建立起機(jī)器人處于任意姿態(tài)時(shí)關(guān)節(jié)變量到末端法蘭盤(pán)坐標(biāo)系位姿之間的準(zhǔn)確映射關(guān)系；現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件下將各個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)一到全局坐標(biāo)系下，減小坐標(biāo)傳遞過(guò)程中的精度損失。論文完

2、成的主要工作有：
　　 1、將具有視覺(jué)功能的工業(yè)機(jī)器人在柔性制造業(yè)中的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了概括總結(jié)，列舉了柔性在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　 2、對(duì)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了分析比較。鑒于DH模型存在不足之處，選擇MDH模型作為機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)之上推導(dǎo)機(jī)器人的定位誤差模型和補(bǔ)償模型。
　　 3、建立了基于相對(duì)位置精度的機(jī)器人定位誤差補(bǔ)償模型。利用空間兩點(diǎn)的

3、相對(duì)位置誤差作為修正模型參數(shù)的依據(jù)，由于表示相對(duì)位置的向量包含了3個(gè)不同方向的偏差信息，使得標(biāo)定過(guò)程得以簡(jiǎn)化，更適合在復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)條件下采用。
　　 4、對(duì)含有平行四邊形機(jī)構(gòu)的機(jī)器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。通過(guò)四桿機(jī)構(gòu)的另外一條傳遞路徑確定關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的變換關(guān)系，將該機(jī)構(gòu)的傳遞誤差考慮到機(jī)器人的定位誤差模型之中，并與不考慮四桿機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償模型進(jìn)行了比較。
　　 5、分析了機(jī)械臂柔度誤差的產(chǎn)生規(guī)律。對(duì)懸臂梁受應(yīng)力的變形情況作了理論分析，在

4、外加負(fù)載實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了機(jī)器人柔性關(guān)節(jié)模型，進(jìn)一步建立了外加負(fù)載柔度誤差補(bǔ)償模型和機(jī)械臂自重柔度誤差補(bǔ)償模型。
　　 6、對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的溫度誤差進(jìn)行了有效的補(bǔ)償。利用多元線性回歸方法確定出眾多連桿參數(shù)中受溫度變化影響最為顯著的參數(shù)，即這些參數(shù)對(duì)溫度誤差的產(chǎn)生具有最大貢獻(xiàn)，從而建立溫度誤差補(bǔ)償模型。
　　 7、進(jìn)行了白車(chē)身柔性在線視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定并對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度分析。比較了基于測(cè)量姿態(tài)和基于機(jī)器