高速SCARA工业机器人的静态误差和动态误差模型研究

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1、论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4．评阅人5：答辩委员会主席：委员l：委员2：委员3：委员4．委员5：答辩日期：一2012-3—10学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本沦文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝垄．盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行柃索平¨传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：芍、萌导师签名：签字门期：p1，L年弓月f牛同签字F1期：钏L年歹月f乒同浙江大学硕士学位论文致谢本论文是在赵老师的悉心指导下完成的，赵

2、老师治学态度严谨、思想敏锐、注重理论和实践的结合，在此表示深深的感谢和诚挚的谢意。攻读硕士学位期间，赵老师在学>--j上给予我认真的指导，生活上细致的关怀，使我明白了很多的道理，深深的影响了我，再次表示由衷的感谢!感谢在浙江大学研究生期间，一起学习，生活的同学和实验室师兄妹，感谢你们给我带来的学习上的帮助，生活上的关心．此外，我要感谢我的父母和家人，感谢你们一直以来在精神上的鼓舞和经济上的支持，没有你们就没有我的今天，感激之情无以言表。最后，感谢百忙中审阅和参加我论文答辩的专家、学者和教授，致以诚挚的谢意!浙江大学硕士学位论文摘要本文以SCARA工业机器人为研究对象，以高速高精度性能为研究

3、目标，分析了国内外研究现状，应用旋量理论对系统进行建模，具体研究内容如下：分析影响工业机器人末端执行器位姿精度的误差源，把影响位姿精度的各种因素归纳为静态误差因素和动态误差因素，然后利用旋量理论进行误差建模。给定两种实际应用条件下的空间曲线，作为工业机器人的目标轨迹，根据工业机器人逆运动学求解各个关节的转动角度随时间的变化关系，建立工业机器人的运动学正解模型，在matlab中仿真得到工业机器人在空间运动的理论轨迹。根据建好的静态误差模型分析垂直度误差、关节的转动角度误差、杆件高度误差、连杆的长度误差等对工业机器人的末端执行器的位姿精度影响；采用二维离散变量法表示影响静态精度的误差参数，建立

4、工业机器人末端执行器轨迹的误差空间；通过差异化对比的方法，分析在各误差源的影响下SCARA工业机器人末端执行器的位姿误差。把工业机器人杆件受到的重力、惯性力、离心力当作外力，系统变成静力系统，应用拉格朗日方程和旋量理论分析SCARA工业机器人的动力学方程和柔性变形，建立工业机器人的动态误差模型。用matlab编制应用程序分析杆件的柔性变形对末端执行器的位姿精度影响。通过对SCARA机器人运动学和动力学进行分析以及模拟仿真的结果说明，在SCARA工业机器人的结构设计以及关节装配过程中，通过改进工业机器人的设计和优化机器人的结构模型，可以达到降低末端执行器位姿误差的效果，从而提高机器人末端执行

5、器的位姿精度，为实际应用中SCARA工业机器人设计制造以及装配提供有效的理论支持。关键词：SCARA工业机器人；误差源；旋量；静态误差；动态误差Ⅱ浙江大学硕=}：学位论文AbstractInthispaper,TotheSCARArobotasallexample，withhi曲speedandhighprecisionastheresearchtarget，analyzesthecurrentresearchathomeandabroad，establishtheerrormodelusingthescrewtheory,specificresearchesasfollows：Analy

6、sistheerrorsourcesinfluencetheprecisiononindustrialrobot’Sendactuator,variousinfluencefactorsoftheaccuracyareconcludedtothestaticerroranddynamicerror,andthentoestablishtheerrormodel．Giventwopracticalapplicationconditionsspacecurve，asthetargettrackofindustrialrobots，accordingtotheindustrialrobotinv

7、ersekinematicsworkoutoftherotationangleofeachjoint，establishpositivekinematicmodelofindustrialrobot，Inmatlabsimulationinthetheoryofspacemotiontrajectoryofindustrialrobot．Basedonananalysisofinfluencecausedbythestr