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1、示教機械臂運動學參數(shù)標定綜述
張幼財 1,汪建曉 1* ,秦 磊2
【摘 要】摘要:主要從示教機械臂的運動學模型、位姿測量、參數(shù)辨識及誤差補償 4個方面對機械
臂運動學參數(shù)標定方法進行了分析總結(jié)。詳細介紹了示教機械臂運動學參數(shù)標定流程中 4個方面的 特點、存在的問題以及研究現(xiàn)狀,同時對示教機械臂運動學參數(shù)標定的具體應用以及發(fā)展趨勢進行 了簡要論述。
【期刊名稱】佛山科學技術(shù)學院學報(自然科學版)
【年( 卷), 期】 2018(036)003
【總頁數(shù)】5
【關(guān)鍵詞】機械臂標定;運動學建模;位姿測量;參數(shù)辨識;誤差補償 目前機器人的示教主要有以下幾種形式:離線示教、虛擬示教及直接
2、示教。離線示教不能簡單直接 實現(xiàn)機器人作業(yè)要求,對操作人員要求較高;虛擬示教不僅需要構(gòu)建復雜的機器人作業(yè)虛擬環(huán)境 ,而且操作繁瑣,硬件成本較高;直接示教操作簡單、效率高、成本低,在對機器人運動軌跡精度 要求不高的復雜零件噴涂作業(yè)中,有利于發(fā)揮熟練操作工人的經(jīng)驗。直接示教也就是常見的手把手 直接示教,即操作人員拖動機器人末端或安裝在機器人末端的執(zhí)行機構(gòu),對工件進行模擬加工,將 運動軌跡信息存儲在機器人的控制器中。為了充分發(fā)揮手把手直接示教的優(yōu)點,禹鑫燚等[ 1]提
出了一種無動力關(guān)節(jié)臂式示教機械臂,應用于對六自由度通用關(guān)節(jié)機器人示教操作,從而縮短示教 周期。
示教機械臂與六自由度通用關(guān)節(jié)工業(yè)
3、機器人具有相同的自由度、結(jié)構(gòu)尺寸和工作空間,雖然其重復
定位精度很高,可達0.01 mm,但其絕對定位精度很差,未進行標定前其精度誤差會達到幾個毫米
[ 2]。由于機械加工誤差、軸關(guān)節(jié)磨損、裝配誤差、載荷變化和環(huán)境等因素的作用,示教機械臂 的名義結(jié)構(gòu)參數(shù)與實際的結(jié)構(gòu)參數(shù)不一致,使得示教機械臂的運動學模型有偏差,從而影響示教機 械臂的示教精度與機器人再現(xiàn)效果。提高示教機械臂示教精度主要有兩種途徑[ 3]: 1 )提高桿件
的加工精度與裝配精度; 2)采用運動學標定辨識示教機械臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)。提高精度對加工及裝配 要求較高,從而生產(chǎn)成本較高,在實際應用中較少采用這種方法。運動學標定則只需加工出合適精 度的零部件,然后通過運動學標定辨識其實際的結(jié)構(gòu)參數(shù),并修正參數(shù)以提高精度,該方法操作簡 單、易于實現(xiàn),在實際應用中較常采用。本文從這幾個運動建模、位姿測量、參數(shù)辨識及誤差補償 標定流程的步驟進行分析總結(jié)。
1 運動學建模
運動學建模主要是建立機器人準確的結(jié)構(gòu)參數(shù)模型。在以往的研究工作中,國內(nèi)外學者多采用標準
的DH莫型法來建立其運動學模型,但采用該方法建立的運動學模型在鄰近兩條軸線平行時或近似平