基于ADAMS的工業(yè)機器人軌跡精度模型研究

費家人,朱堅民,黃春燕

(上海理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,上?！?00093)

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基于ADAMS的工業(yè)機器人軌跡精度模型研究

費家人,朱堅民,黃春燕

(上海理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,上海200093)

摘要預(yù)測工業(yè)機器人軌跡精度對高精度加工具有重要影響,分析影響其軌跡精度的因素,基于ADAMS提出一種考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差及關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角偏差的軌跡精度模型。應(yīng)用激光跟蹤儀辨識工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)與名義值間存在的偏差,分析關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角偏差隨工況的變化,在ADAMS環(huán)境下建立軌跡精度模型。以UR5機器人為實驗對象,API激光跟蹤儀為測量儀器對其軌跡精度進行測量,與模型輸出結(jié)果進行對比,實驗結(jié)果表明,該模型可準(zhǔn)確預(yù)測工業(yè)機器人軌跡精度,預(yù)測精度可達0.5 mm,且參考該預(yù)測結(jié)果進行誤差補償后,軌跡精度基本達到1 mm以內(nèi)。

關(guān)鍵詞工業(yè)機器人;結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差;關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角偏差;誤差預(yù)測模型

隨著工業(yè)機器人在制造加工、物料搬運、高危環(huán)境等領(lǐng)域的廣泛運用[1-2]。對于串聯(lián)型工業(yè)機器人,實際與名義結(jié)構(gòu)參數(shù)存在偏差以及在不同工況下負(fù)載,使關(guān)節(jié)產(chǎn)生轉(zhuǎn)角偏差,均會影響末端執(zhí)行器實到位置。

為提高工業(yè)機器人軌跡精度,目前主要通過標(biāo)定工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)參數(shù),對目標(biāo)機器人進行運動學(xué)建模,通過測量有限點在局部工作區(qū)域中的空間點坐標(biāo),對比相對位置的模型坐標(biāo)將其修正,最終通過算法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行計算。工業(yè)機器人運動學(xué)建模方面,在D-H模型[3-4]基礎(chǔ)上,文獻[5～6]提出基……