绳索牵引机器人是使用绳索代替连杆作为驱动元件的机器人,具有安装方便、工作空间大等优点。本文研究的机器人为绳索牵引多体机器人,将应用于康复医疗领域。绳索作为柔性体,并不能像刚体一样进行精确的位姿控制,导致绳索牵引机器人更易产生误差。为了提高其使用性能,通过补偿来提高末端执行器精度是很有必要的。为了深入了解绳索牵引机器人误差形成原因并最终通过补偿降低误差,本文以平面绳索牵引多体机器人为研究对象,在误差建模、灵敏度分析、参数辨识以及误差补偿方面进行了深入研究。首先,设计绳索牵引多体机器人结构方案,分析运动学规律,并对其进行轨迹规划。采用D-H法和矢量封闭原理建立其运动学正逆解模型,在Creo软件中建立绳索牵引三杆机器人模型,采用Adams软件分析验证其运动学的正确性。其次,进行绳索牵引机器人的误差建模和灵敏度分析。分析了绳索牵引机器人误差来源,其中包括零位误差、绳索弹性误差、末端执行器几何参数误差及绳索出索口位置误差等。采用矩阵微分法推导了误差模型,通过Matlab软件仿真验证了该模型的正确性。利用灵敏度分析方法分析了各类参数对末端执行器精度的影响程度,联合Isight软件和Matlab软件仿真验证了该灵敏度分析方法的有效性。最后,研究了绳索牵引机器人的误差补偿方法,并对其进行了实验验证。搭建了实验平台,采用最小二乘法对几何参数进行参数化辨识,将辨识的结果带入修正的运动学模型中。应用Nokov(度量)目标运动跟踪装置采集末端执行器的运动轨迹,采用运动学标定补偿法对绳索牵引机器人进行补偿。样机实验表明最终补偿后的误差减小到补偿前的20%,表明本文建立的误差模型及补偿方法有效的提高了末端执行器位姿精度,同时对其它绳索牵引机器人的误差补偿也有一定的指导意义。