【摘 要】
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机器人定位精度是其重要的精度性能指标。为提高机器人绝对定位精度,本文以LR7-R710型机器人为研究对象,建立转动关节串联机器人运动学模型。通过机器人运动学模型正向分析可获得各项误差对机器人精度的影响。采用关节臂坐标测量仪测量系统,通过位置与方向矢量拟合辨识并补偿了机器人的几何参数,从而提高机器人的绝对定位精度,本文主要工作内容如下:（1）根据LR7-R710型机器人自身结构与尺寸,利用传统的D-
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机器人定位精度是其重要的精度性能指标。为提高机器人绝对定位精度,本文以LR7-R710型机器人为研究对象,建立转动关节串联机器人运动学模型。通过机器人运动学模型正向分析可获得各项误差对机器人精度的影响。采用关节臂坐标测量仪测量系统,通过位置与方向矢量拟合辨识并补偿了机器人的几何参数,从而提高机器人的绝对定位精度,本文主要工作内容如下:（1）根据LR7-R710型机器人自身结构与尺寸,利用传统的D-H建模方法建立了机器人各关节的坐标系,从而建立了机器人运动学模型,完成了机器人运动学的正向分析与逆向分析,并在MATLAB软件上进行了运动学仿真实验。（2）利用MD-H模型连续性特点,建立了机器人误差模型,分析了连杆长度、连杆偏距、关节扭角、关节转角、旋转角五参数对机器人末端定位精度的影响。（3）为克服参数辨识过程中的低收敛和非齐次性难题,解决不同几何参数对机器人末端定位精度的影响程度不同从而需要为不同参数分配权重问题,提出了一种基于机构运动学的机器人标定方法,考虑了包括运动副误差与连杆误差对机器人末端定位精度的影响,并给出了包括运动副误差多关节串联机构运动轨迹矢量方程。（4）搭建了机器人运动学标定的实验平台,依据所提出的标定方法,对LR7-R710型机器人进行了实验分析,通过实验验证了该方法的可行性,并对机器人末端圆弧轨迹圆度误差与正方体顶点的距离误差进行了误差补偿。圆弧轨迹离散点平均位置误差由0.4706mm降低到0.0885mm,正方体边长平均距离误差由0.739mm降低到0.2007mm,实验结果表明该方法的有效性。
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