检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：郭治博北京工业大学

学位级别：硕士

工业机器人通常具有较高的重复定位精度,但其绝对定位精度较差。随着工业机器人向精密加工和精密装配等领域的应用拓展,对其绝对定位精度的要求也越来越高,工业机器人现有绝对定位精度水平已很难满足要求,如何进一步提升工业机器人的绝... 详细信息

工业机器人通常具有较高的重复定位精度,但其绝对定位精度较差。随着工业机器人向精密加工和精密装配等领域的应用拓展,对其绝对定位精度的要求也越来越高,工业机器人现有绝对定位精度水平已很难满足要求,如何进一步提升工业机器人的绝对定位精度已成为当务之急。本课题基于激光追踪多站位测量技术,提出工业机器人几何误差补偿方法,并在其基础上对工业机器人非几何误差进行补偿,目的是提出一种末端绝对定位误差补偿方法有效补偿工业机器人的末端绝对定位误差。本文首先对配天AIR50-A型工业机器人进行运动学分析,主要包括正向运动学和逆向运动学分析两方面。采用MD-H建模方法对AIR50-A型工业机器人进行运动学建模,采用旋转平移四步法,建立机器人两关节间齐次变换矩阵,将矩阵连乘得到机器人末端至基座的位姿矩阵,完成机器人正运动学分析。建立AIR50-A型工业机器人雅克比矩阵,采用牛顿迭代法对AIR50-A型工业机器人逆运动学进行求解,完成机器人逆运动学分析。根据建立的运动学模型对AIR50-A型工业机器人末端绝对定位误差建立位置误差模型。采用机器学习的LASSO算法准确辨识工业机器人的运动学模型参数误差,根据辨识出的运动学参数误差修正控制器内部原有的运动学模型参数,完成机器人的末端几何误差的补偿。在误差补偿之前为了对参数辨识方法准确性进行验证,设计一个参数辨识方法仿真验证;由于激光追踪多站位测量技术的分时多站的特点,会引入工业机器人的重复定位误差,对此设计仿真验证其影响。其次,在几何误差补偿的基础之上通过非几何误差补偿方法对配天AIR50-A型工业机器人进行末端绝对定位误差进型补偿,采用RBF神经网络建立机器人工作范围内任意工作点三维坐标与该工作点存在的定位误差之间的关系模型,通过RBF神经网络对数据的自学习能力,使其尽可能逼近工业机器人的工作空间内工作点三维坐标和该工作点存在的定位误差的非线性映射关系,进而建立工业机器人末端绝对定位误差预测模型。通过对待补偿工作点进行定位误差预测,然后采用前馈补偿法,通过修改示教器指令位置三维坐标的方式对AIR50-A型工业机器人末端绝对定位误差进行补偿。最后,进行配天AIR50-A型工业机器人的几何误差补偿方法验证实验与非几何误差补偿方法验证实验。实验结果表明:经过几何误差和非几何误差补偿之后工业机器人末端定位误差平均值从0.573mm降至0.156mm,AIR50-A型工业机器人的末端绝对定位精度得到了明显的提升。

关键词：激光追踪多站位测量技术工业机器人定位误差参数辨识

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一种基于反距离权重法修正CMM体积误差的方法

引用

中国激光 2020年第12期47卷 136-145页

作者：陈洪芳张爽梁超伟汤亮石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124

提出了一种基于反距离权重(Inverse Distance Weighting, IDW)算法修正坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM)体积误差的方法。首先利用激光追踪仪多站位测量技术并结合列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt, L-M)算法,获取... 详细信息

提出了一种基于反距离权重(Inverse Distance Weighting, IDW)算法修正坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM)体积误差的方法。首先利用激光追踪仪多站位测量技术并结合列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt, L-M)算法,获取了CMM空间测量点的体积误差。随后利用IDW算法对测量点的体积误差进行空间插值,从而获得了CMM整个测量空间内任意点的体积误差。实验结果表明,IDW算法对测量路径要求低,插值精度高,各个方向体积误差的误差吻合度均可达96%以上。研究结果为工件在测量空间中最优测量位置的选取提供了参考。

关键词：测量坐标测量机误差补偿反距离权重法激光追踪多站位测量技术

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