检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2016年第8期37卷 1920-1926页

作者：贾文浩陶云飞张敏骏李瑞吴淼中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 北京大学工学院北京100871

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... 详细信息

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。

关键词：掘进机室内定位系统狭长空间绝对定位精度检测方法

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基于区间分析的机器人绝对定位精度分析方法

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中国机械工程 2016年第11期27卷 1467-1473页

作者：黄康何春生甄圣超洪健赵福民合肥工业大学合肥230009

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... 详细信息

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。

关键词： POE方程区间分析绝对定位精度 6R机器人

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两步误差补偿法提高工业机器人绝对定位精度

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机械科学与技术 2020年第4期39卷 547-553页

作者：朱江新刘吉刚田硕陈琳梁旭斌潘海鸿广西大学机械工程学院南宁530004

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... 详细信息

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5.4194 mm下降到1.1605 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。

关键词：工业机器人定位误差模型运动学参数误差两步误差补偿绝对定位精度

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基于改进模拟退火算法的工业机器人绝对定位精度提高

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第4期57卷 374-381页

作者：黄智闵杰陈贵科饶志敏辛强赵寻电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 中国船舶集团有限公司第七一○研究所宜昌443003 中国科学院光电技术研究所成都610207

工业机器人在抛光大口径光学元件时由于其较低的绝对定位精度,使得加工元件较难达到较高的面形精度.本文提出一种通过考虑测量坐标系与机器人基坐标系之间的转换误差、机器人的运动学误差以及机器人法兰端到工具坐标系的测量误差等多误... 详细信息

工业机器人在抛光大口径光学元件时由于其较低的绝对定位精度,使得加工元件较难达到较高的面形精度.本文提出一种通过考虑测量坐标系与机器人基坐标系之间的转换误差、机器人的运动学误差以及机器人法兰端到工具坐标系的测量误差等多误差源构建工业机器人综合误差模型的校准方法.通过仿真实验与PSO、AFSA、SA算法进行对比,证明改进后的Be-SA算法在辨识误差参数时具有更快的收敛速度和更高的精度.实验结果表明通过Be-SA算法辨识后的KUKA KR 120 R3900的平均绝对定位误差由2.497 mm降低为0.321 mm,最大绝对定位精度由3.358 mm降低为0.961 mm,构建的综合误差模型在辨识运动学误差参数时具有良好的适用性,改进后的Be-SA算法能有效提高机器人的绝对定位精度,对于磨抛大口径光学元件的性能提升具有重要参考价值.

关键词：工业机器人绝对定位精度模拟退火算法误差模型

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考虑测量空间的机器人绝对定位精度标定

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机械科学与技术 2020年第1期39卷 68-73页

作者：齐俊德张定华李山陈冰西北工业大学机电学院西安710072

相较于机床,工业机器人绝对定位精度较低,难以满足磨削等高精度加工工艺的需求,较大地限制了其应用拓展。针对该问题,本文重点考虑空间测量位置的优化与选择,提出了一种基于距离精度的机器人绝对定位精度标定方法。首先在空间测量位置... 详细信息

相较于机床,工业机器人绝对定位精度较低,难以满足磨削等高精度加工工艺的需求,较大地限制了其应用拓展。针对该问题,本文重点考虑空间测量位置的优化与选择,提出了一种基于距离精度的机器人绝对定位精度标定方法。首先在空间测量位置对于测量精度影响分析的基础上,采用了雅克比矩阵条件数来定量描述机器人运动性能。结合机器人关节运动特征,分别给出了关节空间与末端笛卡尔运动空间内的机器人优化测量位置范围。然后采用MD-H运动学方法构建了机器人绝对定位精度误差模型,引入距离精度方法,通过距离误差计算避免了坐标系转换误差。最后基于KUKA机器人实验平台开展了标定实验,结果表明机器人平均绝对定位误差从标定前的1.191 mm降低到了0.096 mm,有效验证了方法的有效性。

关键词：测量空间绝对定位精度雅克比矩阵转换误差

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机械臂绝对定位精度标定关键技术综述

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计算机应用研究 2017年第9期34卷 2570-2576页

作者：高涵张明路张小俊白丰河北工业大学机械工程学院天津300130 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

目前我国飞机和卫星装配仍主要采用人工装配,装配技术陈旧、机器人绝对定位精度低等问题难以满足飞机和卫星高精度、高性能的要求,阻碍了工业机器人在航空制造行业的发展。在机器人柔性自动化装配过程中,如何提高机械臂绝对定位精度的... 详细信息

目前我国飞机和卫星装配仍主要采用人工装配,装配技术陈旧、机器人绝对定位精度低等问题难以满足飞机和卫星高精度、高性能的要求,阻碍了工业机器人在航空制造行业的发展。在机器人柔性自动化装配过程中,如何提高机械臂绝对定位精度的标定技术已成为学术界和工业界广泛关注的焦点。为了系统地分析和总结现有的研究成果,对绝对定位精度标定方法进行了分类探讨,归纳了国内外机械臂标定技术的研究现状,详细分析了误差不确定性、冗余参数的消除及最优测量结构选择性等关键技术,并对机械臂绝对定位精度标定技术的未来发展趋势进行了构想和展望。

关键词：机械臂绝对定位精度标定几何参数非几何参数不确定

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工业机器人绝对定位精度测量的研究

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机床与液压 2020年第3期48卷 24-27页

作者：赵建峰徐志玲厉志飞沈斌陈刚中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 杭州市质量技术监督检测院浙江杭州310019

以新松SR04C工业机器人为对象,提出了一种利用激光位移传感器和标准样板结合的方法对工业机器人末端位置进行定位,检测系统主要由激光位移传感器和标准样板组成。利用API软件对实验结果进行验证,结果表明:经过标定后的工业机器人绝对定... 详细信息

以新松SR04C工业机器人为对象,提出了一种利用激光位移传感器和标准样板结合的方法对工业机器人末端位置进行定位,检测系统主要由激光位移传感器和标准样板组成。利用API软件对实验结果进行验证,结果表明:经过标定后的工业机器人绝对定位精度有了明显的改善。

关键词：新松SR04C工业机器人激光位移传感器绝对定位精度

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工业机器人绝对定位精度提高方法的研究与应用

工业机器人绝对定位精度提高方法的研究与应用

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作者：石国松东北大学

学位级别：硕士

随着工业智能化进程的推进,工业机器人在工业生产活动中的应用越来越多,并逐渐由示教应用向智能化应用转变,这就使得对其定位精度的研究变得越来越重要。现阶段工业机器人的定位精度只保证其重复定位很高(优于0.1mm),但是其绝对定位精... 详细信息

随着工业智能化进程的推进,工业机器人在工业生产活动中的应用越来越多,并逐渐由示教应用向智能化应用转变,这就使得对其定位精度的研究变得越来越重要。现阶段工业机器人的定位精度只保证其重复定位很高(优于0.1mm),但是其绝对定位精度却很低(1mm以上,甚至2-3mm),这阻碍了以绝对位置数据为基础的智能化工业的发展。本文基于机器人的运动学模型和运动学方程,结合工业机器人在工业领域的应用情况,围绕提高机器人绝对定位精度的问题展开了研究,并进行了实验。根据工业机器人的运动学理论和六自由度串联机器人的特点,使用DH模型建立KUKA KR50-0-3机器人的运动学方程,根据其结构推导出了其逆运动学方程的封闭解的解法。分析工业机器人应用的控制方式,依据机器人的运动学方程,针对机器人内部控制器所使用的名义模型与参数不能真实反映机器人实际参数的情况,提出了一种提高工业机器人绝对定位精度的补偿方法,简称补偿器。该方法能够带有两个方向的补偿功能能够对发送给机器人的命令和从机器人读取的位姿数据分别进行高精度的补偿,以提高机器人的定位精度。开发机器人工具坐标系标定算法,算法使用精确模型进行计算,得到精确模型下的工具坐标系,满足工业机器人的应用需求。针对几何误差是机器人误差中的主要影响因素的情况,建立误差方程,使用基于最小二乘法的对参数误差进行辨识,对机器人进行标定,建立精确模型。针对标定后的运动学参数,结合标准逆运动学方程的解法,提出一个基于标定的DH参数的逆运动学方程的优化数值解法,计算速度快、解的精度高于机器人重复定位精度一个数量级,能够满足工业要求。使用补偿器容纳精确模型,机器人绝对定位精度得到了有效提高。在实际的工作任务中进行了实验验证,机器人的整体加工精度满足应用需求。工业机器人应用需求复杂,针对几何方法模型无法满足的情况,提出了利用人工神经网络技术建立机器人的精确模型,并使用补偿器提高机器人的绝对定位精度。这里采用了 LM-BP神经网络,根据训练结果的误差决定补偿后的机器人定位精度。最后,在实际应用上进行了验证,机器人能够获得预想的定位精度。

关键词：工业机器人绝对定位精度补偿器几何方法模型非几何方法模型

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面向叶片磨抛的机器人绝对定位精度提升方法及实验研究

面向叶片磨抛的机器人绝对定位精度提升方法及实验研究

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作者：罗国跃重庆大学

学位级别：硕士

叶片在航空发动机中的数量约占整机制造量的三分之一,常处于高温、高速、高负荷的极端恶劣的工作条件下,它的尺寸精度以及表面质量会直接影响发动机的使役性能。利用工业机器人灵活、工作空间大等优势对具有复杂结构的叶片进行高效的精... 详细信息

叶片在航空发动机中的数量约占整机制造量的三分之一,常处于高温、高速、高负荷的极端恶劣的工作条件下,它的尺寸精度以及表面质量会直接影响发动机的使役性能。利用工业机器人灵活、工作空间大等优势对具有复杂结构的叶片进行高效的精密磨抛已经成为一种有效的加工方法,然而机器人本身较低的绝对定位精度却成了其应用于精密磨抛的一个阻碍,低定位精度会直接降低叶片最后的加工质量和服役性能。为了解决这一问题,本文利用运动学标定手段来提高机器人的绝对定位精度,进而促进磨抛轨迹精度的提升以获得更好的加工质量。本文的主要内容如下:(1)阐述叶片机器人磨抛的基本加工方案,研究分析并建立加工系统中的空间运动链;基于NURBS曲线曲面知识利用算法在叶片工件CAD模型上进行加工路径规划;通过建立机器人连杆坐标系,对机器人连杆之间的运动关系用齐次变换法加以描述,并在此基础上采用MDH(Modified Denavit-Hartenberg)模型对机器人进行运动学建模;分析同一末端位姿下机器人的多种可能形位,对机器人各形位进行编码,基于空间形位求解机器人的几何逆解,实现机器人的形位与逆解一一对应。(2)对机器人定位误差的致因进行分析并基于微分运动学建立表达机器人关节参数误差与末端定位误差之间映射关系的误差模型;针对LM(LevenbergMarquard)算法、DE(Differential Evolution)算法在机器人运动学参数辨识应用上所存在的不足,提出融合改进的LM-DEH(Levenberg-Marquard and Differential Evolution hybrid algorithm)算法来实现参数误差的精确辨识,利用MATLAB对参数辨识过程进行仿真,通过多种算法的仿真结果对比验证改进算法用于参数辨识的正确性和有效性;鉴于机器人控制系统的封闭性,无法直接修正关节参数,采用关节补偿法对误差进行补偿。(3)以FANUC机器人为实验对象,利用激光跟踪仪对机器人末端真实位置进行测量并基于测量数据对机器人进行运动学标定;在此基础上进一步开展叶片机器人磨抛加工实验,通过机器人标定前后的叶片加工精度对比验证绝对定位精度的提高对叶片加工质量的提升作用;提出磨抛轨迹精度的概念并定义其评价方式,探究定位精度的提高对磨抛轨迹精度的影响规律,并通过开展磨抛轨迹精度提升实验进行结论验证。

关键词：工业机器人绝对定位精度运动学标定磨抛轨迹精度航发叶片

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基于区间数学和旋量理论的6R机器人绝对定位精度分析

基于区间数学和旋量理论的6R机器人绝对定位精度分析

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作者：何春生合肥工业大学

学位级别：硕士

工业机器人在现代化工厂中的大规模应用大幅提高了企业的生产效率以及产品质量,促进了传统工厂向无人化的方向发展。由于机器人在零部件制造、装配、控制等方面存在不可避免的误差,机器人的绝对定位经常无法达到理想的目标,这严重影响... 详细信息

工业机器人在现代化工厂中的大规模应用大幅提高了企业的生产效率以及产品质量,促进了传统工厂向无人化的方向发展。由于机器人在零部件制造、装配、控制等方面存在不可避免的误差,机器人的绝对定位经常无法达到理想的目标,这严重影响了机器人在高精度工作场合下的应用。目前提高机器人绝对定位精度的主要研究思路是构建机器人运动学误差模型,利用标定技术来获得运动学各参数的偏差从而进行参数补偿。基于旋量理论的指数积公式在串联机器人建模方面有许多优点,而在参数误差的建模方面,区间分析相对于模糊理论以及概率统计理论具有更大的简便性和实际操作性。但是已有的研究存在以下不足：1)直接应用指数积公式及其各参数的偏微分建立起来的误差模型过于复杂；2)结合指数积公式和区间分析的研究方法在串联机器人上的应用尚还缺乏,并且已有的研究方法计算效率低,计算结果不够精确。本文针对以上问题研究了指数积公式和区间分析在机器人绝对定位精度方面的应用,并进行了仿真和实验验证。为了分析串联机器人的绝对定位精度,提出了修正的区间运算规则,并结合指数积公式对机器人的运动学进行误差建模,得到了更为准确的扩展区间运动学方程。文章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到一般串联机器人并能有效降低区间依赖效应的层级区间运动学方程,同时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(本文中的“优化”是由refinement翻译而来)。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。针对机器人运动学建模各参数的不确定性,分析了基于指数积公式的机器人运动学各参数误差对机器人绝对定位精度的影响。利用区间分析对指数积公式各输入参数误差进行建模,并推导了3个串联机器人定位误差模型,针对区间计算造成目标函数过于扩展的问题,分别对3个定位误差模型进行了计算变化并利用蒙特卡罗法进行对比实验验证,结果表明各定位误差模型均能有效包含串联机器人的定位分布。利用最小二乘法获取各误差参数对机器人绝对定位精度的影响系数,结果表明在机器人定位误差模型各参数误差中,关节转动误差对机器人绝对定位精度影响最大,而其他参数误差的影响较小。以某汽车变速箱自动化装配线上执行螺栓拧紧工序的6R机器人为对象进行了具体的实验,以三坐标测量仪的分辨率和设计公差来设定6R机器人定位误差模型中各参数的误差区间,通过测定机器人执行拧紧操作的自动拧紧器的定位分布以及计算运动学误差模型的定位区间,实验测量得到的定位点完全包含于误差模型计算得到的定位区间,并且经过区间矩阵优化算法后,两区域间距的最大值仅为0.6mm,完全满足了分析的要求。证明了针对串联机器人的运动学误差模型以及优化算法是有效的。通过本文研究,建立了适用于通用串联机器人运动学误差模型,将区间理论和旋量理论结合应用到串联机器人绝对定位精度分析上,仿真和实验结果证明提出的运动学误差模型是有效的,同时分析了运动学各参数误差对机器人绝对定位的影响,分析的结果为机器人设计和控制人员提供了简便实用的参考。

关键词：串联机器人区间分析指数积公式绝对定位精度蒙特卡罗法

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