基于粒子群算法的并联机器人位姿误差建模与补偿方法研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于粒子群算法的并联机器人位姿误差建模与补偿方法研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：李冰冰段洪君副教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会席：顾德英赵一丁、顾和荣东北大学2014年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineering㈣舢删㈣JIllJJJJlilllJJJIIJ

2、Y2995379ResearchonPoseErrorModelingandCompensationofParallelRobotBasedonPSOByLiBingbingSupervisor：AssociateProfessorDuanHongjunNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过

3、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢：出思0学位论文作者签名：杏豺≮礼日期：沙睁。舌、垮学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年日7学位论文作者签名：杏淋导师签名：彬名签字目

4、期：砌嗥6、毕签字日期：劢烨。f夥万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于粒子群算法的并联机器人位姿误差建模与补偿方法研究摘要并联机器人的位姿精度是衡量其工作性能好坏的重要指标之一。随着科学技术的不断发展，并联机器人已广泛应用于各个领域，提高位姿精度以适应各种高精度场合是机器人研究领域的热点问题。本文以课题组的Stewart六自由度并联机器人为研究对象，对其位姿误差进行建模；依据并联机器人的位姿误差模型，对其位姿误差进行仿真研究；根据位姿误差仿真结果，提出改进粒子群算法，对并联机器人的位姿误差进行补

5、偿。首先，介绍并联机器人的基础理论，对其运动学求解方法进行介绍，对正向运动学的两种解法及各自的优缺点进行了分析，阐明了选择反向求解的依据。对并联机器人进行奇异性分析，并对其工作空间进行了分析，为科学选择并联机构的设计参数奠定了基础。其次，通过闭环矢量法求解铰链方向矢量，建立并联机器人的位姿误差模型，并对影响并联机器人位姿精度的因素进行分析。通过对初始位姿参数和机构参数的仿真研究，总结出初始位姿参数和机构参数对并联机器人的位姿误差的影响规律。对并联机器人的奇异性进行研究，为并联机器人结构参数的选取

6、提供依据。最后，为提高Stewart并联机器人的位姿精度，提出了改进粒子群算法，对并联机器人位姿误差进行补偿。从影响并联机器人位姿误差的因素中，选择各铰链点误差和驱动杆长误差参数两个关键因素，将铰链点误差转化为驱动杆长误差参数，用改进的粒子群算法对其寻优，使并联机器人的整体位姿误差达到最小。最终并联机器人的位姿误差获得了较好的补偿，位姿精度得到了明显的改善。关键词：Stewart并联机器人；位姿误差模型；误差补偿：粒子群算法一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchon

7、PoseErrorModelingandCompensationofParallelRobotBasedonPSOAbstractWiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,parallelrobotposeaccuracyisanimportantindexthatitsperformanceisgoodorbad，parallelrobotsarewidelyappliedtovariousfields，improvingtheacc

8、uracyofparallelrobotsposetosuitalloccasionsprecisionisoneofthekeyissuesinthefieldofroboticsresearchinparallel．Inthispaper,Stewartparallelrobotisthestudyobject．Themodelofparallelrobotposeerrorisestablished，andparallelrobotposeerrorsimulationisanalyzed