具有旋轉(zhuǎn)臺(tái)的工業(yè)機(jī)器人的多向定位精度的改進(jìn)

具有旋轉(zhuǎn)臺(tái)的工業(yè)機(jī)器人的多向定位精度的改進(jìn)

確定工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的參數(shù)是非常復(fù)雜的，需要通過校準(zhǔn)來補(bǔ)償機(jī)器人不準(zhǔn)確的地方。而基于模型的多向定位機(jī)器人通過校正矩陣來補(bǔ)償缺陷仍舊不精確的原因是由于測(cè)量數(shù)據(jù)太大且耗時(shí)嚴(yán)重。本文介紹了一種更有效的非模型方法，通過利用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)為機(jī)器人定義一個(gè)最小化子空間來補(bǔ)償?shù)毒咂睢８鶕?jù)指令路徑和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)來確定必要的測(cè)量姿態(tài)。對(duì)該方法進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。并對(duì)多向定位精度進(jìn)行了量化和評(píng)估。

本文所提出的校正測(cè)量值包括直接測(cè)量的刀具校準(zhǔn)誤差。因此，在安裝機(jī)器人期間，子空間只能被測(cè)量一次。該方法僅需要256個(gè)測(cè)量姿態(tài)就可以實(shí)現(xiàn)0.256mm的定位精度，適用于具有高精度要求的工業(yè)機(jī)器人。與其他提高機(jī)器人精度的方法相比，該方法能夠量化精度。該方法需要在恒定環(huán)境條件進(jìn)行操作。此外，該方法僅用于主要運(yùn)動(dòng)為平移運(yùn)動(dòng)的TCP（工具坐標(biāo)系）。當(dāng)TCP的旋轉(zhuǎn)與平移相差較大時(shí)，軸運(yùn)動(dòng)的方向可能與測(cè)量中的方向有所不同，這就有可能產(chǎn)生其他補(bǔ)償量。因此，為了進(jìn)一步推廣該方法的應(yīng)用范圍，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)TCP需要的精度來定義測(cè)量網(wǎng)格時(shí)，需要通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)來將旋轉(zhuǎn)和平移步驟設(shè)置為合理的關(guān)系。還開發(fā)了一種計(jì)算先驗(yàn)誤差的插值算法。該算法既可以用于近似旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的零件，也可以用于線性軸。

刊名：Applied Mechanics and Materials（英）

刊期：2017年826期

作者：Schwienbacher,Christoph et al

編譯：陳少帥