模块化可重构机器人能够根据不同的结构环境,通过改变自身的拓扑结构,来适应变化的环境。模块化可重构机器人的这种特点,满足了现代工业在结构化环境下对柔性生产能力及非结构环境下完成多种任务能力的需求。然而,模块化可重构机器人重构后的绝对定位精度往往不高,无法直接投入到实际场合工作。本文围绕模块化可重构机器人重构后的精度补偿,展开相关的研究工作。本课题依托国家自然基金项目“基于模块间误差测量解耦的可重构机器人精度补偿研究”,主要的研究内容包括以下几个方面:模块化可重构机器人运动学方程的自动生成方法。针对机器人常见的几种建模方法作介绍性的论述,讨论各种建模方法的数学理论基础,并对各种建模方法的优缺点进行比较。重点研究基于局部指数积的模块化可重构机器人运动学建模,并给出运动学方程的自动生成方法。最后,利用编程软件编写运动学方程自动生成程序。关节-连杆对装配误差在线测量识别方法研究。可重构机器人单个关节、连杆的几何参数可以通过离线测量达到较高的数值精度,但是关节、连杆装配完后,装配导致的误差无法离线测量识别。为了解决装配误差测量识别问题设计出一种测量方法,基于该测量方法在相邻的关节、连杆上集成配对的机械接口,利用机械接口形成的几何关系并配合内部传感器实现误差在线实时测量识别;另外,配对的机械接口还能满足模块化可重构机器人反复快速重装的要求。最后,利用编程软件编写出装配误差在线测量识别的处理程序。单关节-连杆对验证实验。基于装配误差在线测量识别方法,设计了用于实验的单个关节与连杆,并将配对的机械接口集成到关节、连杆上,形成关节-连杆对。通过关节-连杆对的物理实验,验证了装配误差在线测量方法的有效性以及装配误差处理程序的正确性。基于模块本体误差离线测量和装配误差在线测量识别的可重构机械臂精度补偿研究。对模块化可重构机械臂的误差进行划分,划分为运动参数误差以及固定参数误差,以此建立起机械臂末端位姿的误差模型。在前期工作的基础上,将接口集成到所有的关节与连杆上,形成关节-连杆对,通过在线测量获得所有接口处的装配误差,同时,通过离线测量单个关节、连杆的几何参数,从而解决了整机可重构机械臂的固定参数误差补偿问题;存在的关节变量误差(运动参数误差)同样采用离线测量进行补偿。最后,对可重构机械臂精度补偿方法进行仿真分析,验证了精度补偿方法的有效性和算法的正确性。