世博軸陽光谷節(jié)點(diǎn)加工機(jī)器人TriVariant-B運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法研究.pdf

1、本文密切結(jié)合上海世博會(huì)世博軸陽光谷工程，在國家863計(jì)劃“多桿匯交網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)加工機(jī)器人成套設(shè)備與示范工程”重點(diǎn)項(xiàng)目資助下，主要研究節(jié)點(diǎn)加工混聯(lián)機(jī)器人TriVariant-B的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定問題，內(nèi)容涉及TriVariant-B的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、誤差建模、誤差源分析、參數(shù)辨識(shí)和誤差補(bǔ)償，并通過計(jì)算機(jī)仿真及運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述方法的正確性和有效性。論文主要研究成果如下：
　　1．利用矢量鏈法建立了5自由度機(jī)器人TriVariant-B的位置逆

2、解模型，并利用Newton-Raphson方法構(gòu)建機(jī)器人并聯(lián)模塊位置正解。
　　2．在建立TriVariant-B機(jī)器人并聯(lián)機(jī)構(gòu)位置正逆解的基礎(chǔ)上，基于矢量鏈法提出機(jī)構(gòu)誤差建模的方法。該方法將并聯(lián)機(jī)構(gòu)各支鏈被動(dòng)關(guān)節(jié)的姿態(tài)誤差矢量分解為與位形無關(guān)的結(jié)構(gòu)誤差和隨位形變化的許動(dòng)方向誤差兩部分，進(jìn)而利用閉環(huán)約束方程建立各被動(dòng)關(guān)節(jié)許動(dòng)誤差與幾何誤差參數(shù)之間的約束關(guān)系，最終構(gòu)建出動(dòng)平臺(tái)位姿誤差與幾何誤差參數(shù)間的誤差映射模型。所提出的方法建模思

3、路清晰，并有一定的通用性。
　　3．建立了基于激光跟蹤儀的誤差參數(shù)辨識(shí)模型。根據(jù)誤差源的特征提出具有分層遞階格式的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法。該方法首先識(shí)別出測(cè)量坐標(biāo)系誤差，再運(yùn)用激光跟蹤儀識(shí)別出初始位形的支鏈零位誤差，最后辨識(shí)出機(jī)構(gòu)的其它幾何誤差。由于該方法識(shí)別出的誤差源為同一數(shù)量級(jí)，因而提高了辨識(shí)的可信度。
　　4．提出了基于修正控制系統(tǒng)輸入的誤差補(bǔ)償方案。以測(cè)量過程信噪比以及TriVariant-B所具備的自由度特征為依據(jù)確定測(cè)量