6-prrs并联机器人误差分析与标定研究

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1、国内图书分类号：TP242.2国际图书分类号：621.865.8工学硕士学位论文6-PRRS并联机器人误差分析与标定研究硕士研究生：马强导师：赵杰教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2007年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP242.2U.D.C:621.865.8DissertationforMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONERRORANALYZEANDCALIBRATIONOF6-PRRSPARALLE

2、LROBOTCandidate:MaQiangSupervisor:Prof.ZhaoJieAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechatronicsAffiliation:SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence:June25,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要并联机器人具有刚度好

3、，结构稳定，承载能力强，运动精度高等特点，并且并联机构逆解容易，利于机器人的在线实时计算，因此并联机器人弥补了串联机器人的缺点，扩大了机器人的应用范围。为了提高6-PRRS并联机器人的精度，本文在对6-PRRS并联机器人进行运动学分析的基础上，对此并联机器人做了误差分析和标定方法的研究。首先建立了6-PRRS并联机器人的运动学模型，求取了并联机器人逆解并提出了位置逆解选取的准则。使用速度投影法求取了并联机器人的雅克比矩阵并对并联机器人的可操作度和各向同性进行了研究。对机构的结构参数进行误差分析是运动学标定的基础。本文使用A

4、nsysWorkbench对6-PRRS并联机器人进行了静力学变形仿真分析，得到了不同位姿下及不同作用力情况下的机器人最大变形量。使用矢量链法对6-PRRS并联机器人的铰链误差和杆长误差对驱动轴控制误差的影响进行了分析。标定是指应用先进的测量手段和基于模型的参数识别方法辨识出机器人模型的准确参数，从而提高机器人精度的过程。本文使用基于连杆参数的D-H法对6-PRRS并联机器人进行了运动学建模，给出了参数识别方法，并提出了误差补偿的方案。最后建立了标定实验系统，完成了位姿测量实验和标定实验，并对实验结果进行了分析。本文提出的

5、标定方法能够快速、有效的辨识并联机器人的实际结构参数。关键词并联机器人；误差分析；标定--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractParallelrobothasseveraladvantages,suchasgreatrigidity,stableframe,goodcarryingcapacityandhighmovementprecision.Parallelrobotiseasilygettingtheinversekinematicalsolutionwhichispropitioustocalculat

6、eonlineinrealtime.Parallelrobotmadeupforthedisadvantagesofseriesrobot,expandedthescopeoftheapplicationofrobots.Toimprovetheprecisionof6-PRRSparallelrobot,weresearchedtheerroranalysisandcalibrationmethodinthispaperbasedonthekinematicalanalysisofthe6-PRRSparallelrob

7、ot.Firstly,weestablishedthekinematicsmodelofthe6-PRRSparallelrobot,solvedtheinversekinematicsandbroughtforwardtheprincipleofselectingtheinversepositionalsolutions.WesolvedtheJacobianmatrixbasedonvelocityprojection,andresearchedtheoperabilityandisotropicofthe6-PRRS

8、parallelrobot.Erroranalysisonthestructureparametersisthebasisofkinematicalcalibration.WeusedAnsysWorkbenchforthestaticdeformationsimulationanalysisof6-P