振动控制并联机器人的标定综述.pdf

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第40卷第1期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．O1．042振动控制并联机器人的标定综述任瑞，叶长春，马社，李才阳，范国滨(中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳621900)摘要：在分析和总结现有并联机器人运动学标定方面资料的基础上，简述了影响并联机器人运动精度的误差来源和标定准则，详细介绍了不同运动学参数标定法的特点，并提出l『当前用于振动抑制的并联机器人运动学标定的难点。关键词：并联机器人；标定；振动

2、中图分类号：TH115文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)1—154—3ReviewofParallelRobotCalibrationforVibrationControlRENRui，YEChangchun，MAShe，LICaiyang，FANGuobin(InstituteofAppliedElectronics，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Byinvestigatingthepreviousdatumabout

3、kinematiccalibrationofparallelmechanism，theerrorsourceaffectingnlOV—ingprecisionofparallelmechanismandcalibrationcriterionwereintroduced．Thekinematiccalibrationmethodswereclassifiedthecharacteristicsofeachmethodwereillustrated．Someresearchdificultiesofparallelmechanismrvibrati

4、onisolationwereproposed．Keywords：Parallelmechanism；Calibration；Vibration并联机器人(Stewart平台)是机器人学中一种型中的参数值，通过校正程序使其尽可能地逼近真实典型的机器人，应用范围相当广泛，近年来受到学术的参数值，实现低成本下高精度的姿态控制。界及工业界相当大的关注，产、学、研各界致力于理完整的标定程序通常由4步组成：建立误差校正论分析和应用技术的整合研究与发展，取得了相当的模型、位姿测量、机构参数辨识、误差补偿。不同标成果，从宇宙飞船对接、飞行器模拟到深海探测机器定方

5、法的最大差别在于位姿测量信号取得方式不同，人都有应用。但是，用于振动隔离的并联机器人仍有HOLLERBACH等提出了机器人标定的重要原则：如许多关键问题有待解决，其中平台参数标定即为相当果测量信号的维度高于系统具有的运动自由度，则可迫切而急需突破的研究课题之一。以建立完整的标定程序。测量位姿信号需要动平台任何姿态控制机构的误差来源一般分为两大类：在多组不同的位姿下重复进行，包括动平台位姿的直几何误差与非几何误差。其中几何误差通常由制造公接测量、驱动器输出，被动铰链的位移变化等。理论差引起，在系统中为一恒定量，可以通过系统标定的上，如果能够得到运动平

6、台的精确位姿信号，将为参方法进行误差补偿。非几何误差则包括结构受力变数鉴别提供最佳依据。在工程实践中，测量运动平台形、间隙、热变形、摩擦等，其行为较难用数学模型的位姿信号是相当困难及费时的工作，精密的测量仪描述，同时重现性较差，可通过提高结构刚度、预加器往往相当昂贵。因此通过运动学标定改善并联机器压、润滑或者建立热误差模型来减小这部分误差。机人的位姿精度更有实际意义。构运动学标定的目标是估计运动平台的几何参数以补1标定方法分类偿运动误差，所有的标定方法在数学上可以归结为求并联机器人的运动学标定就是利用环链约束和误解一个非线性的标定方程组，此方程组以

7、要辨识的几差可观性，构造实测信息与模型输出问的误差泛函，何参数真值作为未知量，还包含了作动器伸长量、外并采用一定的数学方法辨识模型参数，再用识别结果部测量信息等参数。因此，机构运动学中的标定，通修正控制器中的运动学逆解模型参数，进而达到静态常是指系统机构参数(几何误差)的标定，而且这精度补偿的目的。部分误差占并联机器人全部误差0％⋯。在工程根据位姿测量信号取得方式的不同，标定方法大实践中，欲使实际机构参数值尽可能逼近理论值，则致可以分为以下几类。要求极小的制造公差，成本高昂，同时也有技术上的1．1直接法极限。参数标定法在此基础上应运而生，它将数学模

8、采用高精度测量仪器直接测量并联机器人部件的收稿Et期：2010—12—27基金项目：中国工程物理研究院重点支持项目作者简介