正交Delta并聯(lián)機器人運動學設計與標定仿真.pdf

1、本文在對正交 Delta并聯(lián)機器人運動學分析的基礎上，研究了其運動學設計方法以及誤差標定方法，主要工作內容包括：
　　◆根據正交Delta并聯(lián)機器人機構簡圖，分析了各分支的幾何關系，由機構閉環(huán)矢量鏈關系推導出機構位置正反解。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，即三個輸入驅動角速度與運動平臺輸出線速度之間的速度映射關系。
　　◆根據機構運動學分析與機構設計的需要，確定了機構結構參數，將機構參數無量綱

2、化以后定義了正交Delta并聯(lián)機器人優(yōu)化設計空間。構造出正交Delta并聯(lián)機器人從驅動關節(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)化設計空間內研究了機構幾何參數與機構各全域性能指標之間的關系，繪制出全域性能圖譜，利用這些圖譜進行正交Delta并聯(lián)機器人機構尺寸優(yōu)化設計。
　　◆在對正交Delta并聯(lián)機器人運動學分析的基礎上，研究了其運動學標定問題。根據該機器人的結構特點，首先簡

3、化機構模型，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的各項幾何參數誤差進行辨識，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。
　　◆運用無參數標定法進行誤差補償，即通過機構運動學正解及逆解