介绍电力铁塔攀爬机器人位姿综合误差分析

《介绍电力铁塔攀爬机器人位姿综合误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第11期机械设计与制造2013年11月MachineryDesign&Manufacture179电力铁塔攀爬机器人位姿综合误差分析周晓莲，陆小龙，赵世平，曹志华(1．四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065；2．一汽大众汽车有限公司成都分公司，四川成都610100)摘要：针对实验室现有电力铁塔攀爬机器人，分析了影响其位姿精度的主要因素，充分考虑了机器人的基本误差(静态误差和动态误差)以及机器人移动基座偏角误差，建立了机器人的位姿误差分析模型。并依据所建立的机器人误差模型，在MATLAB中进行了分析计算，得到由静

2、态误差、基座偏角误差和动态误差所引起的机器人末端位姿误差，并对多种因素所引起的机器人末端位姿误差进行综合得到机器人的综合位姿误差，这为机器人误差补偿提供了理论依据。关键词：攀爬机器人；位姿误差；电力铁塔中图分类号：TH16；TP242．3文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)11-0179-04TrajectoryPoseandPositionErrorAnalysisofthePylonClimbingRobotZHOUXiao—lian，LUXiao-long，ZHAOShi-ping，CAOZhi-

3、hua(1．SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，SichuanChengdu610065，China；2．ChengduBranch，FAW—VolkswagenAutomotiveCompany，SiehuanChengdu610100，China)Abstract：spectothelaboratorypylonclimbingrobot，themainfactorsofwhich01"eanalyzed．Consideringth

4、erobotbasicerror(staticerrorandthedynamicerror)andtheangulardeviationoftherobotmovingbase，asyntheticallyanalyticalmodelofrootposeandpositionerrorisdeveloped．Accordingtotheerrormodeloftherobot，aapplicationbasedontheMATLABhasbeenprogrammed．Usingthisprogram，thestati

5、cerror，theangulardeviationofthebaseandthedynamicerroFtorobotendctorposeandpositionaccuracyarecalculated，thenaconclusionofrobotend-efectorposeandpositionerrorresultingfrommanykindsoffactorshasbeencalculatedeventually，andthiserrorprovidesatheoreticalbasisforcalibra

6、tionoftherobot．KeyWords：ClimbingRobot；PoseandPositionError；Pylon的基本误差，如图1(a)所示。和由于基座的移动性带来的基座误1引言差，如图l(b)所示。机器人误差示意图，如图1所示。其中A表示工业机器人的位姿误差分析在过去的二十几年中发展较为机器人的基本误差，B表示由移动基座带来的误差，C表示两种成熟，文献【-在第六届IFToMM会议上，引入结构参数误差，推导误差融合所得的综合误差。出机器人末端执行器的位置误差。文献回运用有限元法分析运动过程中各构件的弹性变

7、形和动应力，并由此引起的机器人末端执行器的位置误差。但大部分研究有固定基座的机器人的误差分析。攀爬机器人通常由一个攀爬机构和两个爪子构成，如由DanielaRus等研制的自重构机器人Shady3D~l由吴伟国等研制的双手抓握式双臂移动机器人171，攀爬过程中，没有固定的基座。电力铁塔攀爬机器人的两个爪子由一个具有5自由度的攀爬机构来连接。在移动过程中，一个爪子抓持在铁塔上，可将该爪视为(a)机器人的基本误差(b)移动基座的误差(c)机器人的综合误差机器人的基座，另一个爪子作为执行器。攀爬过程如文献【8撕示，图1移动机器人

8、误差示意图Fig．1RepresentationofaMobileRobot"Error如果在夹持前基座未精确定位，或者在夹持后它的位置和角度发机器人的基本误差是由机器系统弹性变形和几何形状扭曲生变化，因执行器的运动与基座相关，所以基座的误差会导致执行器产生一个相对误差。若未能补偿该误差，攀爬过程中它会累造成。可根据