运动副间隙引起的并联机器人误差及其补偿

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1、第棽棾卷暋第椀期暋光学精密工程斨旓旍棶棽棾暋斘旓棶椀暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋棽棸棻椀年椀月暋暋暋斚旔旚旈斻旙斸旑斾斝旘斿斻旈旙旈旓旑斉旑旂旈旑斿斿旘旈旑旂暋暋斖斸旟棶棽棸棻椀文章编号暋棻棸棸棿灢椆棽棿斬棬棽棸棻椀棭棸椀灢棻棾棾棻灢棸椆运动副间隙引起的并联机器人误差及其补偿余跃庆灣棳田暋浩棬北京工业大学机械工程与应用电子技术学院棳北京棻棸棸棻棽棿棭摘要椇针对运动副间隙引起的并联机器人定位误差棳提出了通过优化驱动杆的关节角位移参数来补偿运动副间隙误差的方法暎以平面棾灢斠斠斠并联机器人系统为研究对象棳建立

2、运动副误差模型棳研究了间隙误差引起的杆件实际长度误差和驱动杆实际关节角位移误差的变化规律暎根据机器人的逆运动学方程棳建立了基于全微分理论的机构误差分析模型暎应用粒子群优化棬斝斢斚棭算法优化驱动杆的关节角位移参数棳补偿了运动副间隙引起的系统结构误差暎引入线性递减惯性权重和压缩因子对标准斝斢斚算法进行改进棳给出了算法的统一表达式暎误差补偿结果显示棳改进斝斢斚算法能够有效提高优化算法的收敛性能棳使用优化后的关节角位移参数得到的机器人末端轨迹误差值比未补偿轨迹降低了椆椆棩以上暎仿真实验结果显示本文方法能够有效补偿

3、运动副间隙引起的系统结构误差棳保证并联机器人系统的定位精度暎关暋键暋词椇运动副间隙椈并联机器人椈误差分析模型椈粒子群优化算法椈误差补偿中图分类号椇斣斝棽棿棽棶椂椈斣斎棻棻棽暋暋文献标识码椇斄暋暋斾旓旈椇棻棸棶棾椃椄椄棷斚斝斉棶棽棸棻椀棽棾棸椀棶棻棾棾棻斉旘旘旓旘斸旑斾斻旓旐旔斿旑旙斸旚旈旓旑旓旀旔斸旘斸旍旍斿旍旘旓斺旓旚旝旈旚旇旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿旙灣棳斣斏斄斘斎斸旓斮斦斮旛斿灢旕旈旑旂棬棳棳棻棸棸棻棽棿棳棭灣棳椇棶棶斄斺旙旚旘斸斻旚椇斣旓旘斿斾旛斻斿旚旇斿旔旓旙旈旚旈旓旑斿旘旘旓旘旓旀斸旔斸旘斸

4、旍旍斿旍旘旓斺旓旚斻斸旛旙斿斾斺旟旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿旙棳斸旐斿旚旇旓斾旚旓斻旓旐旔斿旑旙斸旚斿旚旇斿旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿斿旘旘旓旘旙旝斸旙旔旘旓旔旓旙斿斾斺旟旓旔旚旈旐旈旡旈旑旂旚旇斿旉旓旈旑旚斸旑旂旛旍斸旘斾旈旙旔旍斸斻斿旐斿旑旚旔斸旘斸旐斿旚斿旘旙旓旀斾旘旈旜斿旘旙棶斊旓旘旚旇斿旔旛旘旔旓旙斿旓旀斸旔旍斸旑斸旘棾灢斠斠斠旔斸旘斸旍旍斿旍旘旓斺旓旚旙旟旙旚斿旐棳斸旑斿旘旘旓旘旐旓斾斿旍旓旀旚旇斿旉旓旈旑旚旝斸旙旔旘斿旙斿旑旚斿斾斸旑斾旚旇斿斻旇斸旑旂斿旘旛旍斿旙旓旀旚旇斿斿旘旘旓旘旙旓

5、旀斸斻旚旛斸旍旍斿旑旂旚旇旙旓旀旍旈旑旊旙斸旑斾斸斻旚旛斸旍旉旓旈旑旚斸旑旂旛旍斸旘斾旈旙旔旍斸斻斿旐斿旑旚旙旓旀斾旘旈旜斿旘旙斻斸旛旙斿斾斺旟旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿旙旝斿旘斿旓斺旚斸旈旑斿斾棶斄斻斻旓旘斾旈旑旂旚旓旚旇斿旈旑旜斿旘旙斿旊旈旑斿旐斸旚旈斻旙斿旕旛斸旚旈旓旑棳旚旇斿斿旘旘旓旘斸旑斸旍旟旙旈旙旐旓斾斿旍旓旀旙旟旙旚斿旐旝斸旙旔旘旓旔旓旙斿斾斺旟旚旓旚斸旍斾斿旘旈旜斸旚旈旜斿旚旇斿旓旘旟棶斣旇斿旙旚旘旛斻旚旛旘斸旍斿旘旘旓旘旙旓旀旙旟旙旚斿旐斻斸旛旙斿斾斺旟旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿斿旘

6、旘旓旘旙旝斿旘斿斻旓旐旔斿旑旙斸旚斿斾斺旟旓旔旚旈旐旈旡旈旑旂旚旇斿旉旓旈旑旚斸旑旂旛旍斸旘斾旈旙旔旍斸斻斿旐斿旑旚旙旓旀斾旘旈旜斿旘旙旛旙旈旑旂斝斸旘旚旈斻旍斿斢旝斸旘旐斚旔旚旈旐旈旡斸旚旈旓旑棬斝斢斚棭斸旍旂旓旘旈旚旇旐棶斅旟旈旑斾旛斻旈旑旂旚旇斿旍旈旑斿斸旘斾斿斻旘斿斸旙旈旑旂旝斿旈旂旇旚斸旑斾旚旇斿斻旓旐旔旘斿旙旙旈旓旑旀斸斻旚旓旘棳旚旇斿旙旚斸旑斾斸旘斾斝斢斚斸旍旂旓旘旈旚旇旐旝斸旙旈旐旔旘旓旜斿斾棳斸旑斾斸旑旛旑旈旀旈斿斾斿旞旔旘斿旙旙旈旓旑旓旀斸旍旂旓旘旈旚旇旐旙旝斸旙斾斿旘旈旜斿斾棶斣旇斿

7、旘斿旙旛旍旚旙旓旀斿旘旘旓旘斻旓旐旔斿旑旙斸旚旈旓旑旙旇旓旝旚旇斸旚旚旇斿旈旐旔旘旓旜斿斾斝斢斚斸旍旂旓旘旈旚旇旐旈旙斿旀旀斿斻旚旈旜斿旀旓旘旈旐旔旘旓旜旈旑旂旚旇斿斻旓旑旜斿旘旂斿旑斻斿旔斿旘旀旓旘旐斸旑斻斿棶斣旇斿旚旘斸旉斿斻旚旓旘旟斿旘旘旓旘旙旓旀斿旑斾灢斿旀旀斿斻旚斿旘旛旙旈旑旂旓旔旚旈旐旈旡斿斾旉旓旈旑旚斸旑旂旛旍斸旘斾旈旙旔旍斸斻斿旐斿旑旚旙斸旘斿斾斿斻旘斿斸旙斿斾斺旟椆椆棩斸旙斻旓旐旔斸旘斿斾旝旈旚旇旚旇斸旚旓旀旛旑斻旓旐旔斿旑旙斸旚斿斾旚旘斸旉斿斻旚旓旘旟棶斚斺旚斸旈旑斿斾旘斿旙旛旍旚旙斾

8、斿旐旓旑旙旚旘斸旚斿旚旇斸旚旚旇斿旔旘旓旔旓旙斿斾旐斿旚旇旓斾斿旀旀斿斻旚旈旜斿旍旟斻旓旐旔斿旑旙斸旚斿旙旚旇斿旙旚旘旛斻旚旛旘斸旍斿旘旘旓旘旙斻斸旛旙斿斾斺旟旉旓旈旑旚斻旍斿斸旘斸旑斻斿旙斸旑斾旂旛斸旘斸旑旚斿斿旙旚旇斿旔旓旙旈旚旈旓旑斸斻斻旛旘斸斻旟旓旀暋暋收稿日期椇棽棸棻棿灢棻棽灢棽棸椈修订日期椇棽棸棻椀灢棸棽灢棸椀棶暋暋基金项目椇国家自然科学基金资助项目棬斘旓棶椀棻棻椃椀棸棸椂棭棻棾棾棽暋暋暋暋暋光学暋精密工程暋暋暋暋