一種優化相關性模型的機器人精度補償方法*

程思渺，田 威，李 波，廖文和

（1.南京航空航天大學，南京 210016；2.南京理工大學，南京 210094）

隨著“中國制造2025”戰略的提出與推進，智能制造已經成為我國當前航空制造業發展的必然趨勢[1-3]。隨著工業機器人技術的發展，航空航天等領域逐漸出現機器人取代人工作業的趨勢[4]，然而工業機器人絕對定位精度低已經成為制約其在高精度領域應用的首要因素。因此提升工業機器人的絕對定位精度對推動航空制造技術及發展有著重要意義和實用價值。

機器人精度補償分為閉環補償和離線補償兩種，閉環補償在眾多應用中都能獲得出色的精度提升效果，但增加閉環補償技術可能會造成閉環系統不穩定[5-7]。此外，在實際應用中，閉環反饋補償技術需要通過激光跟蹤儀等設備實時采集機器人誤差，這就要求機器人的工作環境不會阻礙誤差數據的采集。因此，該補償技術的應用場景相對有限[5-7]。離線補償技術無法達到在線閉環反饋補償的高精度水平。然而，它相對來說更穩定，更可靠，更容易實現。其所能達到的精度水平也能滿足機器人的大部分應用要求[7-8]。

傳統的離線精度補償方法主要是運動學標定[9-11]，通過標定相關參數，得到修正后的機器人運動學模型替代理論模型。然而運動學標定僅考慮幾何參數引起的誤差，因而精度補償效果有限。為解決上述問題，許多研究人員建立了包含非幾何誤差源的模型。

基于誤差相似度的建模方法是近年來機器人精度補償的研究熱點。……