一种模块化机器人的标定方法研究

对一种可重构模块化机器人系统进行定位精度标定方法研究。采用装配映射矩阵描述任意给定的模块化机械臂组成模块间的装配关系,并根据装配信息自动生成指数积形式的运动学模型。根据指数积公式中关节旋量坐标的理论值和实际值之间的伴随变换关系将运动学模型改写成包含关节约束条件的等价形式。对运动学方程取微分得到机械臂末端定位误差与关节旋量误差及零位位置误差间的线性化模型。给出了一种基于最小二乘法的运动学参数标定模型及其生成方法。通过程序生成一种5自由度模块化机械臂的标定模型并采用激光跟踪仪作为测量设备进行运动学参数标定试验。试验结果表明标定过程能够快速收敛到稳定值。测试结果表明经参数标定机器人的平均定位精度提高了近4倍。

基于距离误差的机器人运动学参数标定方法

根据指数积公式中关节旋量坐标的理论值和实际值之间的伴随变换关系,将机器人运动学方程改写成包含有关节约束条件的等价形式.对运动学方程取微分得到末端连杆定位误差与关节旋量误差及零位位置误差间的线性化模型.利用距离精度的定义给出了指数积形式的机器人距离误差模型,避免了标定过程中坐标测量结果从测量设备坐标系向机器人基础坐标系变换带来的误差.基于最小二乘法给出了一种机器人运动学参数标定模型.采用激光跟踪仪作为测量手段完成了一种5自由度机械臂运动学参数标定实验.测试结果表明,经过参数标定在随机产生的测试点上机器人距离误差的平均值降低了近3.5倍.