关于工业机器人标定方法的研究.pdf

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1、!"#$年##月机床与液压,789!"#$第%&卷第!#期'()*+,-.//01*234(50+)6:7;9%&,79!#!"#!#"<&=>=?@9ABBC9#""#D&EE#9!"#$9!#9""H关于工业机器人标定方法的研究#!!#!!#!!#!!齐飞!平雪良!刘洁!蒋毅"#<江南大学机械工程学院!江苏无锡!#%#!!%!<江苏省食品先进制造装备技术重点实验室!江苏无锡!#%#!!#摘要!机器人标定是国内外研究的热点&已成为机器人生产及使用过程中的重要工作之一'围绕机器人连杆参数标定*工具坐标系标定*机器人与其他设备之间的标定这&个方面进行

2、了研究&从标定原理到具体方法应用&不同的标定对象标定方法不相同'提出了现有标定技术的不足和标定技术的发展趋势&为后续机器人标定技术的发展奠定了一定的基础'关键词!工业机器人$标定$工具参数中图分类号!.Q!#!9!RR文献标志码!(RR文章编号!#""#D&EE#"!"#$#!#D"&!D$;*1*'(73:9H'2-.('+-:4I*+3:5:4#45=1+(-'2;:.:+#&!#&!#&!#&!o+cZA&Q+,V[TZ;AJCX&0+5UAZ&U+(,V2A"#<6MP77;7'ZMPJCAMJ;-CXACZZ]ACX&UAJCXCJC5

3、CA8Z]BA_O&STNAUAJCXBT!#%#!!&)PACJ$!

4、`7_MJ;A`]J_A7CAC_P]ZZJBaZM_B!;ACbaJ]JIZ_Z]7]7`7_MJ;A`]J_A7C&_77;M77]^ACJ_Z]JIZMJ;A`]JG_A7CJC^_PZMJ;A`]J_A7C`Z_YZZC]7`7_JC^7_PZ]ZLTAaIZC_YZ]Z]ZBZJ]MPZ^

5、B<.PZBP7]_JXZ7_PZZNAB_ACX]7`7_MJ;A`]J_A7CJC^_PZ^Z8Z;7aIZC__]ZC^7MJ;A`]J_A7CYZ]ZaT_7]YJ]^&YPAMP;JOBJMZ]_JAC7TC^J_A7C7]_PZBT`BZLTZC_^Z8Z;7aIZC_7]7`7_MJ;A`]J_A7C<6*/A:(51!+C^TB_]AJ;]7`7_$)J;A`]J_A7C$.77;aJ]JIZ_Z]B!"前言间内一点的不同姿态示教得到工具.)Q位置的标定&随着机器人应用领域不断的扩大&企业对机器人通过.)Q坐标系两个方向

6、上的示教得到姿态标定'性能的要求越来越高朴永杰等(E)利用机器人正运动学和空间坐标变换关系'而定位精度是影响机器人性能的重要因素&所以经常要对机器人进行标定来提高机来求解机器人末端执行器参数的方法从而来标定'李器人的定位精度从而满足工业上需要(=)'机器人标定是瑞峰等提出了机器人末端工具参数自标定的方法&离线编程技术的基础&也是机器人生产和使用过程中并从*3#""六自由度焊接机器人验证标定效果'已的重要工作'通过标定可以将机器人的位姿误差大幅有的研究成果将机器人标定技术分为两类!运动学模度的降低(#D!)&从而提高机器人的绝对定位精度'型标定和非运

7、动学模型标定'运动学模型标定就是运张文增等(&)以机器人内部编码器数据和连杆坐用3G*运动学模型建立机器人的误差模型从而进行标变换通过计算机器人工件坐标系相对于基坐标系的标定&该方法的不足之处就是当相邻连杆轴线平行或变换矩阵的方法完成标定&并在'/./',6F弧焊机者垂直时会出现奇异现象'非运动学模型标定虽然可(%)以减少位姿测量点数器人上得到实验验证'崔鲲等人以:"#弧焊机器&但造成了辨识参数数量的减少(#")人为例&利用机器人示教程序及三点定圆方法&标定&影响补偿后可达到的精度'了该机器人的结构参数($)'张铁等人基于机器人3G*文中根据机器人

8、标定对象划分&将机器人标定分运动学参数建立各坐标系的齐次坐标误差模型&推导为三类!机器人连杆参数标定$机器人工具坐标系(>