本文關(guān)鍵詞：UR5型機器人的運動學(xué)分析與標定實驗研究　出處：《浙江理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：六自由度工業(yè)機器人作為先進機電一體化的代表,是目前應(yīng)用最為廣泛的制造裝備之一。衡量工業(yè)機器人性能的重要指標之一就是機器人的精度,工業(yè)機器人精度的評價標準分為絕對定位精度和重復(fù)定位精度。重復(fù)定位精度已達到了較高的水平,一般在0.1mm數(shù)量級,然而絕對定位精度難以滿足工業(yè)上實用化的需求。因此,提高機器人的絕對定位精度在機器人標定技術(shù)中起著至關(guān)重要的作用。本文以串聯(lián)的UR5型工業(yè)機器人為研究對象,從運動學(xué)建模、誤差分析、參數(shù)辨識和誤差補償?shù)确矫?系統(tǒng)的研究了機器人的標定方法,并完成了實驗驗證。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論歸納如下:1)根據(jù)工業(yè)機器人的運動學(xué)原理,對六自由度關(guān)節(jié)型機器人的位姿精度給出評價方法,采用DH建模法針對UR5型機器人建立起了運動學(xué)模型,推導(dǎo)出該機器人的名義運動學(xué)幾何參數(shù),從而得到機器人末端位姿的轉(zhuǎn)換公式,并通過了仿真驗證。2)對影響機器人精度的誤差進行歸類分析,研究不同參數(shù)存在誤差時,對機器人末端位置的影響程度。當機器人的關(guān)節(jié)坐標變量發(fā)生微小變化時,推導(dǎo)出坐標系間的變換關(guān)系,在修正了運動學(xué)模型奇異性的基礎(chǔ)上,得到了機器人末端位姿的誤差模型,并用仿真驗證了在微小誤差的前提下,該誤差模型能夠近似的反映出實際誤差。3)對機器人誤差模型中不同關(guān)節(jié)的參數(shù)冗余性進行研究,針對本文所研究的機器人構(gòu)型,去除了誤差模型中的冗余參數(shù),降低了無法建模的誤差對標定結(jié)果的干擾,提高參數(shù)辨識的魯棒性。采用最小二乘法對誤差參數(shù)值進行求解,在考慮外界干擾因素的情況下進行仿真驗證,得出在經(jīng)過六次迭代后的辨識結(jié)果與誤差預(yù)計值基本一致。4)對機器人的標定方法進行實驗研究,外部測量系統(tǒng)采用LEICA激光跟蹤儀進行直接標定,建立起激光跟蹤儀坐標系與機器人基坐標系的關(guān)系。通過優(yōu)選后的測點位姿辨識出誤差參數(shù),并補償?shù)矫x參數(shù)中。標定后機器人的位置平均誤差由1.78mm降低至0.19mm,姿態(tài)平均誤差由0.83°降低至0.13°,通過實驗結(jié)果驗證了本文的標定方法能夠有效地提高機器人的絕對定位精度。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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1 孫英飛;羅愛華;;我國工業(yè)機器人發(fā)展研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年12期

2 李定坤;葉聲華;任永杰;王一;;機器人定位精度標定技術(shù)的研究[J];計量學(xué)報;2007年03期

3 張效祖;工業(yè)機器人的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2004年05期

4 戴文進,劉靜;機器人離線編程系統(tǒng)[J];世界科技研究與發(fā)展;2003年02期

5 宋月娥,吳林,田勁松,戴明;用于機器人離線編程的工件標定算法研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2002年06期

6 蔡鶴皋,張超群,吳偉國;機器人實際幾何參數(shù)識別與仿真[J];中國機械工程;1998年10期

7 崔鯤,孫論強,吳林;V0l弧焊機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)標定和變換矩陣的建立[J];焊接;1996年09期

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