基于激光测距传感器的机械臂末端位姿误差校正方法

作     者：韩金利 尚卓 HAN Jinli;SHANG Zhuo

作者机构：山西机电职业技术学院数控工程系山西长治046011 江汉大学光电材料与技术学院湖北武汉430056 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2025年第38卷第3期

页      面：511-517页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：2020年山西省高等学校科技创新项目(2020L0760) 

主　　题：激光测距传感器 机械臂末端位姿 误差校正 最小二乘算法 遗传算法 非线性传递特性 

摘      要：机械臂位姿校正由于误差考虑不充分,导致误差校正效果差,机械臂稳定性低,因此,提出基于激光测距传感器的机械臂末端位姿误差校正方法。该方法基于激光测距传感器原理,通过最小二乘算法,确定机械臂末端位姿误差,包括位置误差和姿态误差,根据得到的误差,采用适应度改进的遗传算法,结合非线性传递特性分析机械臂的末端位姿,获得误差补偿,构建机械臂末端位姿的误差校正方法,实现机械臂末端位姿误差校正。经过实验证明,所提方法校正后的最高误差仅为0.13 cm,响应时间低于1.25 s,复杂度为0.30,并且振动区间较小,仅为[-0.03,0.02]m,说明该方法较为简洁,可以快速实现机械臂误差校正,降低了算法复杂度的同时,提高了机械臂的稳定性强。