基于量子粒子群優(yōu)化算法的機器人運動學(xué)標(biāo)定方法
本文關(guān)鍵詞:基于量子粒子群優(yōu)化算法的機器人運動學(xué)標(biāo)定方法 出處:《機械工程學(xué)報》2016年07期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 機器人 位姿誤差 運動學(xué)標(biāo)定 量子粒子群優(yōu)化
【摘要】:基于量子粒子群優(yōu)化算法,提出一種同樣適用于串聯(lián)機器人和并聯(lián)機器人的運動學(xué)標(biāo)定方法。利用閉環(huán)矢量鏈方法和Denavit-Hartenberg矩陣法,分別建立并聯(lián)機器人和串聯(lián)機器人的運動學(xué)誤差模型,將運動學(xué)誤差模型內(nèi)的幾何誤差源作為相應(yīng)的機構(gòu)參數(shù)修正量。由于機器人運動學(xué)誤差模型表現(xiàn)有較強的非線性,因此確定模型內(nèi)的機構(gòu)參數(shù)修正量為優(yōu)化變量,將機器人運動學(xué)參數(shù)標(biāo)定問題轉(zhuǎn)化為非線性系統(tǒng)的優(yōu)化問題。采用量子粒子群優(yōu)化算法對優(yōu)化問題進(jìn)行求解,利用優(yōu)化獲得的參數(shù)修正量更新運動學(xué)模型,以達(dá)到提高機器人運動精度的目的。以五軸并聯(lián)機床的平面約束機構(gòu)為研究對象,通過試驗驗證該標(biāo)定方法的標(biāo)定效果,并與模糊插值標(biāo)定方法進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明在較大的工作空間內(nèi)基于量子粒子群優(yōu)化的運動學(xué)標(biāo)定方法更為有效。
[Abstract]:Based on Quantum Particle Swarm Optimization (QPSO). This paper presents a kinematics calibration method which is also suitable for series robot and parallel robot. The closed loop vector chain method and Denavit-Hartenberg matrix method are used. The kinematics error models of parallel robot and serial robot are established respectively. The geometric error source in the kinematics error model is taken as the modification quantity of the corresponding mechanism parameters. The kinematics error model of the robot has strong nonlinearity. Therefore, the kinematic parameter calibration problem of robot is transformed into the optimization problem of nonlinear system. Quantum particle swarm optimization (QPSO) algorithm is used to solve the optimization problem. The kinematics model is updated by using the optimized parameter modifier to improve the kinematic accuracy of the robot. The planar constraint mechanism of the five-axis parallel machine tool is taken as the research object. The results show that the kinematics calibration method based on quantum particle swarm optimization (QPSO) is more effective in a large workspace.
【作者單位】: 東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51575092) 遼寧重大裝備制造協(xié)同創(chuàng)新中心資助項目
【分類號】:TP242
【正文快照】: 0前言1不論是串聯(lián)機器人還是并聯(lián)機器人,在現(xiàn)有條件下還無法對機器人的末端位姿進(jìn)行實時和直接的測量,F(xiàn)有的一般方法是利用機器人的機構(gòu)關(guān)節(jié)參數(shù)和運動學(xué)模型通過計算來間接地獲得。因此機器人的末端位姿精度在很大程度上取決于機器人的關(guān)節(jié)參數(shù)的標(biāo)定精度。機器人由于結(jié)構(gòu)
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,本文編號:1439628
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