6R机器人绝对定位精度分析

机器人被称作制造业皇冠上的明珠,其研发、制造水平反映了一个国家的科研创新以及高端制造水平.2015年,中国发布了《中国制造2025》,机器人被列入十大重点发展领域,其发展受到了前所未有的关注,吸引了国内外众多优秀企业的参与.经过近几年的快速发展,国产机器人开始在若干领域展露头角.然而,目前大多数国产工业机器人在出货时并未向客户提供完整的出厂性能指标信息,一般只会标注重复定位精度指标,对于机器绝对定位精度却很少提及,因此市场上很难找到机器人绝对定位精度的对标依据.为提高机器人绝对定位精度,以GR50A型六自由度串联工业机器人为研究对象,通过分析机器人传动齿轮组运转时的相互影响,找到各轴齿轮耦合系数并进行补偿,最后使用激光跟踪仪测量机器人设置耦合补偿前后的精度数值进行验证.结果表明,补偿后的机器人末端工具点的准确度提高了80％.     

两步误差补偿法提高工业机器人绝对定位精度

针对大部分工业机器人结构需要满足Pieper准则无法直接补偿所有运动学参数误差的问题,提出一种两步误差补偿方法。首先,基于修正的D-H法和微分运动学建立机器人定位误差模型,建立机器人末端绝对定位误差与运动学参数误差之间的表达式;其次,利用最小二乘法迭代求解出运动学参数误差,并将可直接补偿的运动学参数误差直接补偿到机器人D-H配置参数中,将剩余的其它运动学参数误差转换为关节转角补偿值进行间接补偿;最后,搭建实验平台,在川崎RS010NA六自由度工业机器人上进行两步误差补偿实验验证。实验结果表明,通过两步误差补偿后机器人末端平均绝对定位误差由5.419 4 mm下降到1.160 5 mm,平均绝对定位精度提高约80%,该方法有效地提高了机器人的绝对定位精度。     

数控机床空间定位精度的测量与补偿

本文介绍一种使用美国光动公司的激光多谱勒位移测量仪，对数控机床进行空间误差检测的激光矢量测量新方法。该方法可以方便而快速地检测出机床的空间定位精度，包括3个定位误差、6个直线度误差和3个垂直度误差；同时还可以根据测量的空间定位误差数据生成误差补偿的代码，进而可以对其进行空间定位误差的补偿，大幅度提高了数控机床加工精度。     

基于iGPS的煤巷狭长空间中掘进机绝对定位精度研究

为解决目前掘进机定位方法中存在的非坐标化测量、自动化程度低、易被障碍物遮挡等问题,提出一种基于室内定位系统的掘进机定位方法。该方法将激光接收器安装在掘进机机身固定位置处,通过测量激光接收器在发射站坐标系下的三维坐标,实现对掘进机的绝对定位。基于随机误差建模理论推导双发射站坐标测量的误差传导公式;针对目前室内定位系统绝对测量精度检测方法在狭长空间应用中的局限性,结合测量精度理论分析结果,提出一种适用于狭长空间的绝对测量精度检测方法。实验数据表明,双发射站测量系统在1.2m间距下,发射站与掘进机相距17m时Y轴定位精度优于10cm,X、Z轴定位精度优于2cm。     

基于区间分析的机器人绝对定位精度分析方法

针对6R机器人绝对定位精度不高的现状,提出了一种基于误差的分析方法。该方法通过区间分析和POE方程对机器人误差进行建模,并通过修正一些区间运算规则得到更为准确的扩展区间运动学方程。分析了扩展区间运动学方程的层级特性,提出了一种易于扩展并且能有效降低区间依赖特性的层级区间运动学方程,并针对该方程由于过度扩展而无法得出精确结果的问题提出了一种区间矩阵优化方法。通过蒙特卡罗法以及和传统区间方法对比的仿真实验,验证了所提出方法更为高效,并且能够近似计算出理想的结果。某汽车变速箱装配线的6R机器人螺栓拧紧工序实验结果表明,所提出的分析方法比传统的区间方法更有效更精确。     

机器人多路径空间定位精度测定方法研究

研究一种适用于工业机器人操作现场的多路径空间定位精度测定在和算法，并给出结构优化的技术数据及系统仿真结果。本方法也可用于其他空间运动机构的定位测量。     

数控机床体积定位精度的测量与补偿

介绍一种使用激光多普勒位移测量仪，对数控机床进行体积误差检测的激光矢量测量新方法，该方法可以方便而快速的检测出机床的体积定位精度，包括3个定位误差，6个直线度误差和3个垂直度误差，同时还可以根据测量的体积定位误差数据生成误差补偿的代码，进而可以对其进行体积定位误差的补偿，大幅度提高了数控机床加工精度。     

基于激光扫描测量臂的工业机器人运动学标定

提出一种基于激光扫描测量臂测量系统的6轴工业机器人运动学标定方法。分析了机器人本身的运动偏差和综合考虑测量系统构造的机器人坐标系与真实基座标系之间的不重合问题;建立机器人末端位置与各连杆参数相关的绝对定位误差方程,基于该误差方程,利用便携式激光扫描测量臂测量系统对不同空间位置姿态下机器人的法兰中心点进行测量,并用最小二乘法对误差方程进行解算,利用计算出的参数误差修正机器人模型中的各名义参数值,可以提高机器人运动的准确度。将该方法应用在Staubli TX90工业机器人上,实验结果表明,机器人的绝对定位精度由标定前的均值/标准差0. 742 5 mm/0. 191 0 mm减少到标定后的0. 242 8 mm/0. 098 1 mm,提高了近50%,表明该标定方法的有效性和准确性。     

协作机器人的运动学误差模型及标定算法

针对六自由度协作机器人在实际应用中,由于加工、装配、传动和磨损等多方面因素,导致绝对定位精度低的问题,提出一种基于机器人工具末端的运动学误差模型建立方法.在无外部传感设备的条件下根据所设计的标定板,基于最小二乘法和采集的多组机器人实际位姿误差辨识误差模型,对机器人运动学参数与其理论值间的偏差进行补偿.修改底层控制器中参...     

数控机床定位精度的测量和评定

介绍如何使用激光多普勒位移测量仪测量数控机床的定位误差,并根据ISO 230—2（1997）标准确定数控机床的定位精度和重复定位精度,为进一步进行误差补偿提供基础。     

多因素影响下的机器人定位精度标定方法

针对机器人标定过程中构建坐标系与真实坐标系不重合问题,提出一种多因素影响下的机器人定位精度标定方法。标定时,在两坐标系间建立转换矩阵,同时识别出运动学参数和转换矩阵,并应用于修正系统的运动学模型。对KR150—2机器人的标定实验显示,标定前平均定位精度为1．321mm,未考虑坐标系不重合问题标定后可提高至0．312mm,而考虑该问题可达到0．183mm。由此表明,提出的标定方法能使机器人定位精度得到更进一步的提高。     

工业机器人定位精度可靠性研究现状综述

工业机器人定位精度直接影响其辅助制造产品的精度水平和质量一致性。工业机器人定位精度可靠性和定位误差补偿技术已成为学术界和工业界讨论的热点。对工业机器人定位精度可靠性及定位误差补偿的发展现状进行了分析讨论,总结了该领域的主要研究方法及热点问题,最后对该领域的发展方向进行了展望。     

网络式激光扫描空间定位系统标定技术研究

为了满足装备制造业现场超大尺寸测量的要求,研究基于激光扫描的多站网络式空间定位系统,重点研究其标定方法和算法.根据系统的测量原理,系统的几何结构特点,建立几何模型,提出借助辅助设备以及已知控制点的离线一体化标定方法,一次标定过程即可求出内外参数,直观验证了系统可行性.以此为基础,为提高精度,改善标定工作的适应性,研究并建立系统的解析模型,通过优化参数分类,将内参数加以巧妙调整,增加了初始旋转角参数在外参标定中求解;设计低精度辅助靶标,建立各站与靶标的粗略坐标系转换关系,从而实施简便有效的初值自估算方法,最终实现了基于平差的现场全局定向算法.试验证明:相比一体化方法,平差标定快速、实用,精度高.系统测量精度达到0.1 mm,可满足大多数工业及军工现场使用的要求.     

干涉测距系统中的光程定位

提出一个由定位干涉仪和测量干涉仪两部分组成的光纤干涉距离测量系统,并采用标准长度光纤实现量程倍增以增大测量范围。文中重点讨论了用准单色光源脉冲电流调制干涉实现光程定位的方法及其精度,通过理论分析和仿真实验可知,定位重复性误差优于±1μm.     

滚珠丝杠副运动精度测试系统的设计

介绍了滚珠丝杠副直线位置精度测试系统的设计,系统主要南西门子Masterdrive MC伺服控制器和伺服电机、Heidenhain的LC183直线光栅尺和工控机组成,通过图形化的编程语言LabVIEW进行人机界面做数据采集和处理,使系统的测试更为便捷和高效率。     

基于CPA方法的串联工业机器人运动学标定精度试验研究

几何参数误差是影响工业机器人定位精度的主要误差源,约占总误差的80％以上.基于圆点分析法(circle points analysis,CPA)所标定的几何参数与机器人的实际结构相关,并且能够将几何参数误差与其他误差源解耦.研究表明CPA方法的测量策略对其标定精度具有较大影响.针对基于CPA方法的串联工业机器人运动学标...     

一种相控阵天线安装精度检测与校准

文中论述了一种相控阵雷达天线安装后的精度检测方法。按照雷达天线安装后的几何形态,采用光学测量仪器进行相关的数据采集,建立检测的数学模型,利用线性回归法以及最小二乘法进行数据拟合,计算出安装后雷达天线底面与水平面的最大夹角和天线边缘与正北方向的夹角,并进行了试验误差评估和分析,依据检测数据对雷达天线的水平和方位角度进行校...