具有旋转台的工业机器人的多向定位精度的改进

具有旋转台的工业机器人的多向定位精度的改进

确定工业机器人运动学模型的参数是非常复杂的，需要通过校准来补偿机器人不准确的地方。而基于模型的多向定位机器人通过校正矩阵来补偿缺陷仍旧不精确的原因是由于测量数据太大且耗时严重。本文介绍了一种更有效的非模型方法，通过利用旋转工作台为机器人定义一个最小化子空间来补偿刀具偏差。根据指令路径和逆运动学来确定必要的测量姿态。对该方法进行了相关的实验验证。并对多向定位精度进行了量化和评估。

本文所提出的校正测量值包括直接测量的刀具校准误差。因此，在安装机器人期间，子空间只能被测量一次。该方法仅需要256个测量姿态就可以实现0.256mm的定位精度，适用于具有高精度要求的工业机器人。与其他提高机器人精度的方法相比，该方法能够量化精度。该方法需要在恒定环境条件进行操作。此外，该方法仅用于主要运动为平移运动的TCP（工具坐标系）。当TCP的旋转与平移相差较大时，轴运动的方向可能与测量中的方向有所不同，这就有可能产生其他补偿量。因此，为了进一步推广该方法的应用范围，需要对其进行改进。根据TCP需要的精度来定义测量网格时，需要通过逆运动学来将旋转和平移步骤设置为合理的关系。还开发了一种计算先验误差的插值算法。该算法既可以用于近似旋转对称的零件，也可以用于线性轴。

刊名：Applied Mechanics and Materials（英）

刊期：2017年826期

作者：Schwienbacher,Christoph et al

编译：陈少帅