六自由度工业机器人标定

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1、六自由度工业机器人标定蒋涛本科生毕业设计毕业设计题目工业机器人标定学生姓名专业机械设计制造及其自动化班级指导教师完成日期2014年05月30日六自由度工业机器人标定蒋涛摘要运动学标定是提高机器人精度的关键技术，也是机器人学的重要内容，在机器人空前发展的今天有十分重要的理论和现实意义。机器人运动学标定以运动学建模为基础，几何误差参数辨识为目的，为机器人的误差补偿提供依据。现今机器人厂家生产的机器人其重复定位精度比较高，而绝对定位精度却很低。伴随着机器人越来越广泛的运用，提高机器人绝对定位精度已成为其中一关键技术问题。本文采用一种运动

2、学标定方法，应用先进的激光跟踪测量系统和基于模型的参数辨识方法识别出一种6R机器人模型的准确参数，提高了该机器人的绝对定位精度。针对工业机器人标定问题，首先结合机器人的实际机构特点，运用D-H方法建立了机器人的连杆坐标系，在此基础上进行了机器人运动学正逆解和雅可比矩阵的详细推导及求解，并运用Matlab语言进行运动学模型的编程求解，通过与机器人控制器中位姿数据对比，验证了所建立的连杆坐标系统的正确性。针对工业机器人的机构特点，分析了影响机器人末端绝对定位精度的误差来源，采用修正的运动学连杆参数模型，基于微分变换法推导了用于机器人标

3、定的误差模型，并基于Matlab软件系统编制了机器人运动学误差模型的最小二乘算法，通过对误差模型进行模拟求解，验证了机器人标定误差模型的可行性。关键词：工业机器人;运动学;定位精度;标定;误差模型;连杆参数。六自由度工业机器人标定蒋涛六自由度工业机器人标定蒋涛Abstract运动学标定是机器人离线编程技术实用化的关键技术之一，也是机器人学的重要内容，在机器人产业化的背景下有十分重要的理论和现实意义。机器人运动学标定以运动学建模为基础，几何误差参数辨识为目的，为机器人的误差补偿提供依据。Kinematiccalibrationist

4、hekeytechnologytoimprovetheaccuracyofrobot,isalsotheimportantcontentofrobotics,anunprecedenteddevelopmentinrobottodayhaveveryimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Therobotkinematicscalibrationmodelingbasedonkinematics,geometricerrorparameteridentificationforthe

5、purpose,toprovidebasisforerrorcompensationofrobot.现今机器人厂家生产的机器人其重复定位精度比较高，而绝对定位精度却很低。伴随着机器人越来越广泛的运用，提高机器人绝对定位精度已成为其中一关键技术问题。本文采用一种运动学标定方法，应用先进的激光跟踪测量系统和基于模型的参数辨识方法识别出一种6R机器人模型的准确参数，提高了该机器人的绝对定位精度。Therobotmanufacturersrobotitsrepetitivepositioningprecisionishigher,butt

6、heabsolutepositioningaccuracyisverylow.Withtheuseofrobotsaremoreandmorewidely,improvingtherobotabsolutepositioningaccuracyhasbecomeakeytechnologyproblemwhich.Thispaperusesakinematiccalibrationmethod,theapplicationofadvancedlasertrackingmeasurementsystembasedonparamete

7、ridentificationmethodandidentificationmodelofaccurateparametersofa6Rrobotmodel,improvestheaccuracyoftherobotabsolutepositioning.针对工业机器人标定问题，首先结合机器人的实际机构特点，运用D-H方法建立了机器人的连杆坐标系，在此基础上进行了机器人运动学正逆解和雅可比矩阵的详细推导及求解，并运用Matlab语言进行运动学模型的编程求解，通过与机器人控制器中位姿数据对比，验证了所建立的连杆坐标系统的正确性。针对

8、工业机器人的机构特点，分析了影响机器人末端绝对定位精度的误差来源，采用修正的运动学连杆参数模型，基于微分变换法推导了用于机器人标定的误差模型，并基于Matlab软件系统编制了机器人运动学误差模型的最小二乘算法，通过对误差模型进行模拟求解，验证了机器