一種在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)學(xué)校準(zhǔn)方法

一種在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)學(xué)校準(zhǔn)方法

本文通過(guò)部分測(cè)量提出了新的高效算法和魯棒性的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)算法的工業(yè)機(jī)器人。包括，只需要提供校準(zhǔn)點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)（3DCAL）校準(zhǔn)方法和僅需要從校準(zhǔn)點(diǎn)到某些參考（1DCAL）的徑向測(cè)量的另一校準(zhǔn)技術(shù)。這兩種方法都不需要定向測(cè)量，也不需要對(duì)參考系的位置的明確定位。與大多數(shù)其他類(lèi)似作品不同，這兩種方法都是利用原有的一個(gè)簡(jiǎn)化版本的Denavit Hartenberg（DH）的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。簡(jiǎn)化的DH(-)模型包含相對(duì)較少的誤差參數(shù)，使其不僅在校準(zhǔn)工業(yè)機(jī)械手方面具有魯棒性和有效性，而且從計(jì)算效率的觀點(diǎn)來(lái)看也是有利的。

本文提出一種分析方法來(lái)制定一套準(zhǔn)則，以正確構(gòu)建DH(-)模型，使其具有參數(shù)連續(xù)性和非冗余性。

本文提出了一種自動(dòng)化方法生成預(yù)估誤差參數(shù)，以便正確推導(dǎo)出機(jī)械手的DH(-)誤差模型。該方法利用新的混合優(yōu)化方案來(lái)對(duì)表示其相關(guān)性的誤差參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)中注意到，對(duì)于本文中使用的工業(yè)機(jī)器人和類(lèi)似的工業(yè)機(jī)器人，僅校準(zhǔn)起始位置足以在大多數(shù)機(jī)器人使用中獲得合適的結(jié)果。因此，本文提出一個(gè)更簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)模型——DH(-)(-)模型。本文采用信賴(lài)域（TR）方法來(lái)最小化兩個(gè)框架（3DCAL和1DCAL）的目標(biāo)函數(shù)。將所提出方法的性能與使用相同材料、數(shù)據(jù)和國(guó)際公認(rèn)性能標(biāo)準(zhǔn)的最先進(jìn)的商業(yè)系統(tǒng)（MotoCal）進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與MotoCal相比，本文的方法產(chǎn)生了更好的結(jié)果。

刊名：ROBOTICS AND COMPUTERINTEGRATED MANUFACTURING（英）

刊期：2016年第37期

作者：Messay,T et al

編譯：張姣