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精度是衡量工业机器人性能的重要指标之一,对机器人执行工作起到至关重要的作用。我国工业机器人起步较晚,在精度设计方面与国外有较大的差距,研究影响机器人精度的因素,分析不同误差源对精度的影响方式有着重要意义。本文以SCARA工业机器人为研究对象,分析末端精度与误差源的关系。主要研究工作如下: 针对机器人输出关节位姿与输入关节位姿关系,建立SCARA工业机器人基于D-H坐标系的齐次变换方程,并与仿真对比,验证了运动学方程的正确性。针对各种误差带来的关节位移,建立基于关节微分位移量的误差模型,为进一步精度分析奠定基础。 为找出结构参数与精度的关系,在固定位置处对每一结构参数单独分析,结果表明,固定位置处,结构参数只影响位置精度变化,而对姿态精度的影响并无变化;为寻求位置参数与精度的关系,针对主要关节转动量参数进行了分析,结果表明,只有目标关节之后的位置参数对末端精度产生影响。 为分析结构变形对末端精度的影响,使用虚拟样机进行仿真,通过分析末端理论位置与实际位置的偏差,可得到机器人在空载状态下及载重时,其结构变形对精度影响明显不同这一结论。为解决因结构变形造成的精度下降的问题,进行了基于轨迹规划的误差补偿,仿真结果表明,轨迹规划误差补偿方法是一种提高机器人运行精度行之有效的方法。