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机器人的位姿精度是衡量机器人工作性能的一个重要指标。对机器人位姿误差的分析是实现机器人精度控制的前提;是对机器人位姿误差和轨迹误差进行补偿的基础;是机器人正常工作、实现高精度作业的保证,直接关系企业的生产效率,所以研究机器人的位姿精度具有十分重要的工程应用价值和理论意义。本课题主要对弧焊串联机器人的位姿精度可靠性进行分析和研究,包括弧焊机器人性能指标参数的选取和计算,位姿误差的建模,各个关节对机械人末端位姿误差可靠性的计算和分析,工作空间的求解,以及衰减模型的分析等。根据国家标准对工业机器人的性能规范选取相应的性能指标参数,对性能指标参数的测试数据进行数据分析和处理,包括:去除粗大误差;绘制数据分布直方图、轨迹图等;判断数据分布类型;计算选取的各个性能指标参数值。利用Matlab及Gui编写测试数据分析和处理的应用软件界面。在机器人运动学的基础上,利用矩阵微分法建立位姿误差的数学模型,分两种形式求解机器人各个关节对于手部末端误差的影响:已知各关节误差值的情况和已知各关节误差分布的情况。末端误差求解完成后即对末端误差进行可靠性分析。本文中给出了两种末端误差可靠度求解的方法:一是基于Monte Carlo抽样的统计方法;二是判断末端误差的分布类型后,利用相应的概率累积分布函数求得。然后利用基于Monte Carlo的数值方法方法求解机器人的工作空间。对机器人在正常工作过程中可能出现的关节磨损进行分析和计算。本文仅考虑了机器人正常稳定工作阶段的关节磨损情况,即线性磨损衰减的情况。假设各关节在误差圆内正态分布,利用Monte Carlo方法抽样得到相应的抽样误差值,从而计算磨损衰减后各个关节对末端误差的影响并分析此时末端误差可靠性。基于Matlab平台开发了弧焊机器人位姿精度可靠性分析软件系统,具有机器人性能指标参数计算、机械人末端位姿误差可靠性计算和分析、工作空间的求解等功能,调试运行结果表明,系统稳定,性能满足需求,操作方便。