工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定與誤差補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的持續(xù)升級(jí),作為生產(chǎn)自動(dòng)化主要實(shí)現(xiàn)手段之一的工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,如汽車車身噴涂、激光點(diǎn)焊、搬運(yùn)碼垛及裝配等領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人的絕對(duì)定位精度僅為毫米級(jí),為提高機(jī)器人的通用性,開展機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)方面的研究以提高其絕對(duì)定位精度具有非常重要的意義。
　　本文根據(jù)MOTOMAN UP20機(jī)器人的實(shí)際結(jié)構(gòu),鑒于D-H模型的不足和缺陷,采用修正后的D-H模型(MDH模型)建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,給出正運(yùn)動(dòng)學(xué)

2、解和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的求取方法。在綜合討論工業(yè)機(jī)器人誤差的基礎(chǔ)上,建立了基于距離精度的機(jī)器人誤差模型,為后續(xù)的參數(shù)識(shí)別和誤差補(bǔ)償?shù)於ɡ碚摶A(chǔ)。
　　分析現(xiàn)有常用的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法的優(yōu)劣,提出一種復(fù)合BP法的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的求解方法。該方法以機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為基礎(chǔ),將機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)得到的解作為訓(xùn)練樣本對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,得到逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的預(yù)測(cè)值,用此預(yù)測(cè)值分別與代數(shù)法得到的機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解相比較,并用均方差作為判據(jù),篩選出與機(jī)器人實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況

3、一致的唯一逆解,并制作基于MATLAB GUI的正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解的計(jì)算程序。
　　針對(duì)實(shí)際測(cè)量中存在直接測(cè)量機(jī)器人末端位姿不便的問題,本文采用基于距離精度的誤差模型進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)識(shí)別。采用基于數(shù)字光柵的結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)在機(jī)器人的工作空間內(nèi)進(jìn)行機(jī)器人末端位置的數(shù)據(jù)采集,并采用Geomagic Studio軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理,用最小二乘法計(jì)算得到機(jī)器人的結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差,并利用Newton-Raphson法計(jì)算出經(jīng)過關(guān)節(jié)補(bǔ)