scara工业机器人定位精度分析与整体误差分配的研究

《scara工业机器人定位精度分析与整体误差分配的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、．：心．．．．１．．？：巧於中閲Ａ繫导：ＴＭ４１．２＾攀歧化棋：１０８Ｓ６＇叩，Ｈａｌｉｔｅ，巧叫学号１２２：Ｍ０１（ｍ３师画唱！－＇‘Ｉ■：：气？：硕：ｔ学位论文Ｍ，ａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓＳＣＡＲＡ工业化器人定位精度々析论文题目与整体误差分配的研究疆巧专、化？？？作者姓名余伟苗曾指職师完成日期２０１５年ｎ月中图分类号：TP241.2学校代码：10856学号：M010213122上海工程技术大学硕士学位论文SCARA工业机器人

2、定位精度分析与整体误差分配的研究作者姓名：李亚运指导教师：余伟苗曾国辉专业：机械电子工程学院：机械工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2015年12月评阅人：张秀彬刘瑾答辩委员会主席：顾幸生成员：游晓明宋万清李媛媛王宇嘉UniversityCode：10856StudentID:M010213122THEANALYSISOFPOSITIONINGACCURACYANDRESEARCHONERRORDISTRIBUTIONOFSCARAINDUSTRIALROBOTCandidate:LIYayunSupervis

3、or:YUWeimiaoZENGGuohuiMajor:MechatronicEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2015上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。

4、对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；曰期：年月／曰＾中上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印。、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密日，在＿年解密后适用本授

5、权书。本学位论文属于不保輪／＂＂（请在Ｕ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名指导教师签＾１：曰期；年月日日期年月｜＾＾／SCARA工业机器人定位精度分析与整体误差分配的研究摘要本文主要对SCARA(SelectiveComplianceAssemblyRobotArm)工业机器人定位精度和连杆参数公差带分配进行了研究。对于定位精度，本文把影响机器人定位精度的各方面因素误差都归结为其连杆参数误差来分析。首先，使用D-H法建立SCARA机器人每个杆件坐标系。由于SCARA机器人各杆件关节轴线相互平

6、行的特点，采用五连杆参数描述其相互关系。采用微分变换法，分别构造五个连杆参数误差和机器人末端位姿误差之间一一对应的雅可比矩阵，然后用五个连杆参数的雅可比矩阵建立机器人五参数位姿误差模型。机器人连杆参数误差是一系列分布在公差带内数值，先对SCARA机器人第一、二、四关节在各自运动范围进行均分，均分值相互组合，把组合值带入五参数误差模型，再结合正交试验法从公差带内选出一组连杆参数误差，使末端位姿误差各分量值最大。对机器人每个工作点处选出一组连杆参数误差值，就可以得到一系列连杆参数误差值组成的样本，对样本进行主成分分析

7、，得到两个贡献率最大主成分，把两个主成分贡献率乘以每个主成分因素系数，就得到了每个连杆参数误差对机器人末端位姿误差影响的显著性结果。在提高机器人末端位姿精度时，可以优先从对误差影响显著的因素入手。对于误差分配，本文鉴于遗传算法可以取得全局最优解优点，以14个连杆参数公差相对制造成本为目标函数，手部位姿误差小于限定值的概率大于一定值，连杆参数半公差带宽度位于设定上下限内为约束条件，对连杆参数半公差带宽度进行优化。其中，对机器人末端误差影响显著的因素，要做进一步约束，鉴于SCARA四自由度特点，要对在缺失的两个自由度

8、上产生明显误差的因素也做进一步约束，最终得到更合理的杆件参数公差带值。最后，在前面定位精度分析和误差分配的基础上，采用主成分分析法，用一个综合评分值对SCARA工作空间位姿误差进行描述，得到机器人工作空间靠近内侧部分是理想工作区域，外侧边缘是应避免进行高精度工作的区域。关键词：五参数误差模型，正交试验，主成分分析，误差分配，综合评分值ITHEANALYSISOFPOSIT