工業(yè)機器人運動學標定與誤差補償研究.pdf

1、隨著全球工業(yè)自動化生產的持續(xù)升級,作為生產自動化主要實現手段之一的工業(yè)機器人在工業(yè)生產中得到了越來越廣泛的應用,如汽車車身噴涂、激光點焊、搬運碼垛及裝配等領域。工業(yè)機器人的絕對定位精度僅為毫米級,為提高機器人的通用性,開展機器人標定技術方面的研究以提高其絕對定位精度具有非常重要的意義。
　　本文根據MOTOMAN UP20機器人的實際結構,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)建立運動學模型,給出正運動學

2、解和逆運動學解的求取方法。在綜合討論工業(yè)機器人誤差的基礎上,建立了基于距離精度的機器人誤差模型,為后續(xù)的參數識別和誤差補償奠定理論基礎。
　　分析現有常用的逆運動學求解方法的優(yōu)劣,提出一種復合BP法的逆運動學解的求解方法。該方法以機器人正運動學模型為基礎,將機器人正運動學得到的解作為訓練樣本對BP網絡進行訓練,得到逆運動學解的預測值,用此預測值分別與代數法得到的機器人逆運動學解相比較,并用均方差作為判據,篩選出與機器人實際運動情況

3、一致的唯一逆解,并制作基于MATLAB GUI的正運動學和逆運動學求解的計算程序。
　　針對實際測量中存在直接測量機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行機器人運動學參數識別。采用基于數字光柵的結構光三維測量技術在機器人的工作空間內進行機器人末端位置的數據采集,并采用Geomagic Studio軟件進行點云數據處理,用最小二乘法計算得到機器人的結構參數誤差,并利用Newton-Raphson法計算出經過關節(jié)補