本研究课题来源于“国家‘十三五’核能开发科研项目”。机器人自主开门是核应急处置工作中不可或缺的一项。通常核应急环境下的开门任务都通过遥操作实现,作业精度可以手动协调,但若要实现机械臂自动开门,在此过程中将会产生由于尺寸、装配等因素带来的定位误差,使机械臂关节受到额外力矩,末端轨迹偏离预定值,影响作业成功率,因此研究并补偿工业机器人的定位精度对提升核应急机器人的作业性能具有重要意义。本文研究内容以核应急环境下的开门任务为背景,针对自动开门过程中机器人出现的定位误差影响作业成功率这一问题,利用SOLIDWORKS和MATLAB软件建立了机械臂和作业环境基本模型;对开门过程进行了轨迹规划;通过正交实验分析了影响机械臂末端定位误差的来源,得到了影响定位误差的因素显著性分布情况;利用MATLAB对机械臂末端做了基于改进型模型的误差补偿。根据MOTOMAN-MH6机器人的D-H参数,建立了正、逆运动学模型,并通过Monte Carlo method绘制并分析了机械臂的工作空间,验证了机械臂运动学模型的正确性,通过正交实验在工作空间中确定了若干采样点,为后续误差来源的显著性分析实验提供了平台。对核应急环境下开门作业的特点及约束条件进行了分析和阐述,并据此建立了基于触碰感知的开门基本模型。在开门模型的基础上设计了开门轨迹,并在MATLAB中进行了仿真实验,得到了开门过程的轨迹曲线以及各关节的角位移、角速度和角加速度曲线,并对实验结果作了较为详细的分析与总结。最后,针对开门过程中两种典型的门把手姿态,从三个方面作了对比分析,并针对不同的应用场景给出了相应的建议。利用机械臂位姿误差传递表达式推导出了MH6机械臂的误传递模型,并以此作为正交实验的目标函数,根据机器人关节的D-H参数设计了正交表,进行了2~k因子正交实验,得到了机械臂全部运动参数对末端误差影响的显著性分布。根据显著性分布结果对误差传递模型里的影响因素进行了权重分配,然后对机械臂的末端定位误差进行了误差补偿,并通过与经典N-R补偿算法进行比较,表明了改进型补偿算法的优越性。通过机械臂实物实验进行了开门效果的演示。实验结果表明,(1)基于触碰感知的作业模型可以替代相关视觉设备完成任务;(2)靠近基座标的角度因素对机械臂的定位误差影响最大;(3)利用根据(2)中结论改进的误差补偿模型能达到比经典N-R补偿算法更好的补偿效果。