机器人精度设计的方法研究new

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1、万方数据第31卷第10期2010年10月哈尔滨工程大学学报JournalofHarbinEngineeringUniversityV01．31№．100ct．2010doi：10．3969／j．issn．1006-7043．2010．10．016机器人精度设计的方法研究吴健荣，王立权，王才东，王文明(哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对机器人精度设计问题，首先通过机器人运动学建模方法推导机器人位姿误差模型，再结合概率分析方法建立机器人精度设计问题的概率分析模型．为将该模型方便地用于机器人精度设计实践，用一个数字指标——概率精度对

2、机器人在整个作业空间内的位置精度进行全局性描述，并基于概率精度指标提出以数学模拟实验为基础的机器人精度设计的新方法．针对蒸汽发生器检修机器人精度设计的实际问题，将所提方法用于该机器人的机械制造精度等级、关节控制精度等设计实践，应用结果表明所提出的机器人精度设计方法是简捷、有效的．关键词：机器人；精度设计；运动误差中图分类号．"TP24文献标志码：A文章编号：1006-7043(2010)10．1367-06AnovelmethodforprecisionroboticdesignWUJian-rong，WANGLi-quan，WANGCai·dong，WA

3、NGWen—ming(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HarbinEIlgineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Tosolvetheproblemofprecisionroboticdesign，theroboticposeelTormodelwasestablishedbyfirstu—singthekinematicalmodelingmethod．Next，theprobabilitymodelrelatedtotheproblemofpr

4、ecisionroboticde—signwasdeducedincombinationwiththeprobabilitymethod．Inordertoeasilyconstructtheprobabilitymodelforprecisionroboticdesignpractice，anumeralindexcalledprobabilityprecisionWasproposedtodescribetheoverallposeaccuracyinthewhollyroboticworkspace．Afterthat，anewprecisionde

5、signmethodwasproposedbasedonmathematicalsimulation．AimingtoachievetheprecisiondesignoftheSteamGeneratorOverhaulRobot，thenewmethodWasusedtodesignmanufacturingtoleranceandjointcontrolprecisions，andtheapplicationresultindicatesthattheproposedmethodforprecisionroboticdesignissimpleand

6、effective．Keywords：robot；precisiondesign；kinematicerror机器人工作时，精度目标的实现依赖于一个精度链，其中任何一个环节的精度不足都将影响精度链的整体精度，局部的精度过剩除了增加制造成本，并不能提高机器人的功能精度．因此，在确定机器人构型后，根据执行功能的目标精度要求拟定各关节、杆件的精度项目、公差和偏差是结构设计中的一项重要内容¨一．从运动控制的角度来看，各种客观因素影响机器人运动精度的根本原因是使D．H参数的名义值偏离了实际值．目前，建立机器人误差模型的方法包收稿日期：2009-06-24．作者简介：

7、吴健荣(1982·)，男，博士研究生，E-mail；wujlantong@126．conl；王屯权(1957-)。男，教授，博士生导师．通信作者：吴健荣．括【2割：位姿误差建模矩阵法、矢量法、摄动法、基于泛灰数学的误差分析法、蒙特卡罗法等．前三者都是对误差传递关系进行推导，在极限误差条件下得到期望位姿的最大误差，其实质是采用极值法分析误差区间∞1．文献[6]则是用泛灰函数分析误差区间．从机器人精度设计的角度而言，用位姿误差建模矩阵法、矢量法、摄动法和基于泛灰数学的误差分析法给出机器人在整个工作空间内运动精度的全局性指标比较困难．马培荪07

8、、赵永涛【81等

9、用蒙特卡罗法绘制指定位姿点处机器人的误差概率直方图，再向整个工作空