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《基于激光跟踪仪的机器人运动学参数标定方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第40卷第2期天津大学学报Vol.40No.22007年2月JournalofTianjinUniversityFeb.2007基于激光跟踪仪的机器人运动学参数标定方法叶声华,王一,任永杰,李定坤(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072)摘要:工业机器人的连杆参数误差是影响其绝对定位精度的最主要因素,为改善机器人的绝对定位精度,借助了高精度且可以实现绝对坐标测量的先进测量仪器———激光跟踪仪,以及功能强大的CAM2Measure4.0配套软件,从机器人自身的运动约束出发,构建起实际的D2H模型坐标系,进而对运动学参数进行了修正,获得了关节变0量与末端法兰盘中心位置在基坐标
2、系下的准确映射关系.结果表明,标定后的平均误差及均方根误差均改善了40/0以上,且该方法易于实现,通用性强,能明显改善精度.关键词:工业机器人;绝对定位精度;激光跟踪仪;D2H模型;运动约束中图分类号:TP243.2文献标志码:A文章编号:049322137(2007)0220202204CalibrationofRobotKinematicParametersBasedonLaserTrackerYESheng2hua,WANGYi,RENYong2jie,LIDing2kun(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstr
3、uments,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Linkparametererrorsoftheindustrialrobotcontributetothemostinfluenceonitsaccuracy.Inor2dertoimprovetheaccuracyoftherobot,alasertracker,whichcanimplementhighlyaccuratemeasurementandabsolutedistancemeasurement(ADM),aswellasthecorrespondingCAM2Measu
4、re4.0softwarewereem2ployed.Basedonthemovementsconstrainoftherobotitself,theactualD2Hmodelcoordinateframeswerere2built.Accordingly,thekinematicparameterswereidentifiedandprecisemappingfromthejointvariablestothecenterpositionoftheend2effectorinthebaseframewasobtained.Resultsshowthatmeanerrorandrootme
5、an0sguareerrorareimprovedmorethan40/0.Theproposedcalibrationmethodispracticalandgeneric.Inaddition,itcanachievebetteraccuracy.Keywords:industrialrobot;absoluteaccuracy;lasertracker;D2Hmodel;movementsconstrain[1]工业机器人的运动精度对于它在生产中的应用可系统误差有关,可以达到2～3mm,甚至更大.国内靠性起着至关重要的作用.机器人各连杆的几何参数外的许多学者就机器人运动学参数识别和标定
6、问题进[2—8]误差是造成机器人定位误差的最主要环节,它主要是行了大量研究.通常采用的方法是先建立适当的由于制造和安装过程中产生的连杆实际几何参数与理运动学模型,然后精确测量几组位姿,接着推导参数识论参数值之间的偏差造成的,一般被视为系统误差.除别算法或建立机构误差模型,最后获得实际模型参数[9]此之外,其他影响因素还包括由环境(例如温度的变并运用正向运动学求解真实位姿.最近,世界著名化)、对运动参数的不确切认知、齿轮传动误差以及由工业机器人生厂商ABB公司运用了莱卡激光跟踪仪于负重、应力和磨损等引起的机械变形误差等等,这些以保证其产品的精度.使用激光跟踪仪标定机器人不一般被视为随机误差.机
7、器人的重复性精度只与随机再需要其他的测量工具,从而也就省去了标定测量工误差有关,可以保证在0.1mm以下;绝对定位精度与具的繁琐工作;同时,这一方法是对机器人的各个运动收稿日期:2006203210;修回日期:2006209206.基金项目:天津市应用基础研究重点资助项目(05YFJZJC01700).作者简介:叶声华(1934—),男,中国工程院院士,shhuaye@tju.edu.cn.2007年2月叶声
