發(fā)布時間：2017-10-11 02:11

  本文關(guān)鍵詞：基于空間網(wǎng)格精度的機器人位姿校準(zhǔn)方法研究

  更多相關(guān)文章： 工業(yè)機器人 空間網(wǎng)格 位姿校準(zhǔn) 誤差補償

【摘要】：近年來,世界強國紛紛提出了自己的振興制造業(yè)計劃,如:德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、中國的“中國制造2025”。制造業(yè)的發(fā)展方向是智能化和提高資源利用率。工業(yè)機器人的應(yīng)用是制造業(yè)智能化的重要體現(xiàn),其應(yīng)用的領(lǐng)域和數(shù)量必將大大增加,這就要求其可靠性和適用性必須滿足制造行業(yè)發(fā)展的基本要求。在工業(yè)機器人生產(chǎn)過程中,由于零件制造的不精確及裝配時不可避免的偏差,使其性能和適用范圍大受影響。而通過校準(zhǔn)可以有效的提高其性能指標(biāo),因此文中對機器人的位姿校準(zhǔn)方法進(jìn)行了研究,并提出了基于空間網(wǎng)格精度的機器人位姿校準(zhǔn)方法。該方法通過在機器人的笛卡爾空間和歐拉角空間分別建立空間精度控制網(wǎng)格,利用笛卡爾空間精度控制網(wǎng)格校準(zhǔn)機器人的定位誤差,用歐拉角空間的空間精度控制網(wǎng)格校準(zhǔn)其姿態(tài)誤差,從而實現(xiàn)對其位姿誤差的校準(zhǔn),同時提高工業(yè)機器人的定位、定姿精度。工作內(nèi)容如下:1)深入學(xué)習(xí)用D-H參數(shù)法和指數(shù)積公式法建立工業(yè)機器人正向運動學(xué)模型的相關(guān)知識,并比較各自的優(yōu)劣之處;2)分別建立笛卡爾空間和歐拉角空間的空間精度控制網(wǎng)格,并通過比較用不同空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對機器人進(jìn)行校準(zhǔn)后的校準(zhǔn)效果,找出較為理想的空間網(wǎng)格劃分方法;3)基于建立好的空間精度控制網(wǎng)格分別用反距離權(quán)重插值法和粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對機器人進(jìn)行定位、定姿校準(zhǔn);4)用文中提出的方法校準(zhǔn)KR5ARC機器人,對所提出的方法進(jìn)行驗證。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)機器人 空間網(wǎng)格 位姿校準(zhǔn) 誤差補償
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 引言8-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 工業(yè)機器人發(fā)展綜述9-11
• 1.2 國外機器人技術(shù)及機器人校準(zhǔn)技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外機器人技術(shù)研究和發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國外機器人校準(zhǔn)技術(shù)研究和發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 國內(nèi)機器人技術(shù)及機器人校準(zhǔn)技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國內(nèi)機器人技術(shù)研究和發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國內(nèi)機器人校準(zhǔn)技術(shù)研究和發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.4 課題研究意義、研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)17-19
• 1.4.1 課題研究意義17-18
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容18-19
• 1.4.3 課題關(guān)鍵技術(shù)19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第2章 工業(yè)機器人校準(zhǔn)技術(shù)及誤差補償模型20-39
• 2.1 工業(yè)機器人正向運動學(xué)模型20-24
• 2.1.1 機器人D-H模型20-22
• 2.1.2 機器人M-DH模型22-23
• 2.1.3 機器人POE模型23-24
• 2.2 工業(yè)機器人逆運動學(xué)解的求取方法24-35
• 2.2.1 基于Paden-Kahan子問題的逆解求取方法24-31
• 2.2.2 六自由度機器人逆解的一般求法31-35
• 2.2.3 工業(yè)機器人逆解個數(shù)35
• 2.3 機器人微分運動模型35-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第3章 建立機器人工作空間精度控制網(wǎng)格及誤差補償39-49
• 3.1 空間網(wǎng)格劃分方法39-40
• 3.2 建立笛卡爾空間中的空間精度控制網(wǎng)格40
• 3.3 建立歐拉角空間中的空間精度控制網(wǎng)格40-42
• 3.4 反距離權(quán)重插值法42-43
• 3.5 粒子群優(yōu)化算法43-45
• 3.5.1 PSO算法基本原理43-44
• 3.5.2 PSO算法流程44-45
• 3.5.3 PSO算法參數(shù)設(shè)置45
• 3.6 PSO優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法45-47
• 3.6.1 算法設(shè)計45-46
• 3.6.2 性能平價46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第4章 機器人位姿誤差校準(zhǔn)實驗49-62
• 4.1 基于D-H模型和空間精度控制網(wǎng)格的機器人校準(zhǔn)實驗49-54
• 4.1.1 機器人的D-H模型49-50
• 4.1.2 建立機器人笛卡爾空間中精度控制網(wǎng)格及定位誤差校準(zhǔn)50-52
• 4.1.3 機器人歐拉角空間中建立精度控制網(wǎng)格及定姿誤差校準(zhǔn)52-54
• 4.2 基于POE模型和PSO優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器人校準(zhǔn)實驗54-61
• 4.2.1 機器人的POE模型54-55
• 4.2.2 建立空間精度控制網(wǎng)格及進(jìn)行誤差測量55-56
• 4.2.3 齊次坐標(biāo)變換和繞任意軸旋轉(zhuǎn)的關(guān)系56-57
• 4.2.4 機器人位姿誤差校準(zhǔn)方法57-58
• 4.2.5 機器人位姿誤差校準(zhǔn)實驗58-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68-69
• 導(dǎo)師簡介69-70
• 作者簡介70-71
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李雯;李和成;;基于空間網(wǎng)格劃分的多目標(biāo)進(jìn)化算法[J];計算機工程與應(yīng)用;2014年08期

2 張淑玲;官剛宇;鄒復(fù)民;朱丹丹;;浮動車與空間網(wǎng)格結(jié)合的新增道路自動檢測[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2012年22期

3 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳紹禮;;空間網(wǎng)格構(gòu)架的非線性分析[A];第六屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];1996年

2 王秀麗;李曉東;江小燕;;AutoCAD ObjectARX開發(fā)技術(shù)在空間網(wǎng)格設(shè)計中的應(yīng)用[A];第二屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

3 耿笑冰;;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有限元計算數(shù)據(jù)輸入的一種新方法——圖形輸入法[A];第五屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1990年

4 錢基宏;趙基達(dá);;空間網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)分析與輔助設(shè)計系統(tǒng)MGAD[A];第四屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)交流會論文集（第二卷）[C];1988年

5 鄧華;董石麟;;拉索預(yù)應(yīng)力空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)施工階段力學(xué)問題的一般分析方法[A];第八屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集[C];1997年

6 王秀麗;江磊;;基于AutoCAD的空間網(wǎng)格計算分析軟件開發(fā)研究[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉偉;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

2 代建波;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)主動控制理論與試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 宋志偉;基于空間網(wǎng)格精度的機器人位姿校準(zhǔn)方法研究[D];華北理工大學(xué);2016年

2 駱順心;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的研究與開發(fā)[D];武漢大學(xué);2004年

3 王鴻超;空間網(wǎng)格類型特征及銜接的空間句法分析[D];天津大學(xué);2008年

4 許海賓;面向電磁計算的空間網(wǎng)格劃分及可視化技術(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 李雯;基于空間網(wǎng)格劃分技術(shù)的多目標(biāo)進(jìn)化算法[D];青海師范大學(xué);2014年

6 吳鋒;筒殼施工分析及空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)節(jié)點研究[D];天津大學(xué);2007年

，

本文編號：1009894