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随着社会的不断发展和进步,工业自动化水平的不断提高,企业和社会对于产品的质量要求也越来越高,工业机器人在各个领域的应用也越来越广泛。现在对于工业机器人的要求不断提高,即要求工业机器人能够完成规定动作,又能够准确高效。本文以学院既有的工业机器人为研究对象,完成对机器人的硬件的改造和搭建,并利用MATLAB的高效可靠的编程计算和LabVIEW的图形化编程能力相结合设计开发出具有机器人的运动控制和误差辨识等功能的上位机软件。 本文首先根据学院既有的工业机器人结构,建立连杆坐标系并对工业机器人进行了运动学方程的求解,得到运动学的正、反解。然后运用MATLAB软件对得到的运动学结果进行验证,接着对该型号的工业机器人工作空间进行仿真分析。 其次确定伺服和运动控制器之间控制模式完成机器人的控制硬件系统的搭建。使用LabVIEW通过ActiveX控件调用TRIO运动控制卡的库函数的方式,给出了切实可行的伺服控制方案和单个伺服轴的控制实例,并完成了包含运动参数设置模块、轴参数显示模块、手动控制模块、插补模块、关节角显示模块、误差模块、其它显示等模块的上位机软件,进行插补实验验证软件的控制模块和显示模块的功能。 最后分析了机器人运动时产生的误差及来源,建立机器人几何参数误差模型,利用测量仪器测量位姿进行机器人的误差实验验证。测量机器人的实际位姿,给出了根据测量数据建立坐标系和齐次变换矩阵的方法和实例。使用开发的上位机软件中的最小二乘算法辨识出了机器人的几何参数误差,同时通过软件的显示信息判断出误差的来源,验证算法的有效性和软件的可用性。将得到的几何参数误差进行误差补偿仿真试验,结果显示可以提高机器人的定位精度。