工業(yè)機(jī)器人以其操作速度快、效率高、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)靈活、重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn),在自動(dòng)化生產(chǎn)、智能化制造中扮演著越來越重要的角色,尤其在高精度、高強(qiáng)度、高風(fēng)險(xiǎn)等工程中正發(fā)揮著不可替代的作用。隨著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,對機(jī)器人的作業(yè)精度、工作性能提出了越來越高的要求。影響機(jī)器人作業(yè)精度的因素較多,不僅來源于機(jī)器人零部件加工裝配和運(yùn)動(dòng)控制算法,還包括了機(jī)器人使用過程中產(chǎn)生的碰撞、磨損、彈性或非彈性變形。對機(jī)器人進(jìn)行標(biāo)定和誤差補(bǔ)償,是提高機(jī)器人作業(yè)精度的有效手段。本文從高精度作業(yè)離線編程的應(yīng)用需求出發(fā),通過仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,研究機(jī)器人多模式標(biāo)定技術(shù)與多源誤差建模方法,探討軌跡誤差和非線性誤差的預(yù)測補(bǔ)償方法,從而完善機(jī)器人精度提高方法,實(shí)現(xiàn)最大程度地優(yōu)化離線編程作業(yè)。（1）研究含幾何參數(shù)誤差的機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解問題,分別提出了完整解析解優(yōu)化選取算法和基于改進(jìn)雅可比迭代的關(guān)節(jié)微小增量方法,從而為機(jī)器人實(shí)時(shí)控制提供了一種高效的計(jì)算方法�；谖⒎诌\(yùn)動(dòng)原理和偏微分方程理論分析機(jī)器人在幾何參數(shù)誤差影響下產(chǎn)生的位置誤差與姿態(tài)誤差,利用單因素實(shí)驗(yàn)探討機(jī)器人定位誤差對外負(fù)載變化和溫度變化的敏感度,采用... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 機(jī)器人標(biāo)定與補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 測量設(shè)備與測量方法
        1.2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定
        1.2.3 機(jī)器人非運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定
        1.2.4 機(jī)器人誤差補(bǔ)償技術(shù)
    1.3 機(jī)器人標(biāo)定與補(bǔ)償技術(shù)存在的不足
    1.4 研究意義與主要研究內(nèi)容
第二章 串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論研究
    2.1 機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.1.1 位姿描述及坐標(biāo)變換
        2.1.2 歐拉角與方向余弦矩陣
        2.1.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差研究
        2.2.1 微分運(yùn)動(dòng)原理分析
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)位姿誤差模型構(gòu)建
    2.3 機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.3.1 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)雅可比
        2.3.2 解析解優(yōu)化選取方法探討
        2.3.3 含幾何參數(shù)誤差的機(jī)器人逆解研究
        2.3.4 逆解方法可行性驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)器人非運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法研究
    3.1 機(jī)器人非幾何參數(shù)誤差研究
        3.1.1 非幾何參數(shù)誤差影響分析
        3.1.2 柔性誤差建模對象分析
        3.1.3 線性柔度誤差模型構(gòu)建
    3.2 機(jī)器人剛?cè)狁詈衔蛔苏`差模型研究
        3.2.1 剛?cè)狁詈衔蛔苏`差模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證
        3.2.2 基于參數(shù)誤差分類的冗余消除法
        3.2.3 幾何誤差與柔性誤差的耦合影響
        3.2.4 位姿誤差模型的建模方法分析
    3.3 全位姿測量優(yōu)化方法研究
        3.3.1 全位姿測量工具與數(shù)據(jù)獲取
        3.3.2 測量點(diǎn)智能尋優(yōu)選取策略
        3.3.3 最佳測量位姿數(shù)選定方法
        3.3.4 智能選取策略的仿真驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 多模式標(biāo)定技術(shù)與快速補(bǔ)償方法研究
    4.1 基于模型的精度提高方法研究
        4.1.1 多模式標(biāo)定及模型優(yōu)化方法研究
        4.1.2 機(jī)器人笛卡爾空間攝動(dòng)補(bǔ)償方法
    4.2 軌跡誤差補(bǔ)償技術(shù)研究
        4.2.1 軌跡誤差補(bǔ)償問題探討
        4.2.2 多目標(biāo)優(yōu)化方法研究
        4.2.3 軌跡修正方法的仿真驗(yàn)證
    4.3 機(jī)器人多模式標(biāo)定與補(bǔ)償系統(tǒng)開發(fā)
        4.3.1 開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境
        4.3.2 軟件功能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.3 多模式標(biāo)定與離線優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 非模型法的精度綜合提高方法研究
    5.1 姿態(tài)變化下的定點(diǎn)補(bǔ)償研究
        5.1.1 位置與誤差的相關(guān)性分析
        5.1.2 定點(diǎn)誤差分析與建模
    5.2 空間插值補(bǔ)償方法研究
        5.2.1 空間IDSW插值補(bǔ)償法
        5.2.2 插值補(bǔ)償法的仿真實(shí)驗(yàn)
    5.3 GA-DNN非線性誤差補(bǔ)償方法研究
        5.3.1 非線性回歸預(yù)測方法分析
        5.3.2 DNN模型構(gòu)建與優(yōu)化
    5.4 非線性柔性誤差補(bǔ)償方法研究
        5.4.1 關(guān)節(jié)非線性變形分析
        5.4.2 基于線性分段法的柔度誤差模型
    5.5 本章小結(jié)
第六章 機(jī)器人標(biāo)定與誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 機(jī)器人標(biāo)定和補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及設(shè)備簡介
        6.1.2 測量系統(tǒng)參考坐標(biāo)系構(gòu)建
        6.1.3 法蘭坐標(biāo)系與工具坐標(biāo)系
    6.2 機(jī)器人多模式標(biāo)定與綜合補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 非運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定與誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)研究
        6.2.2 定位誤差補(bǔ)償與軌跡修正實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定優(yōu)化與精度綜合提高實(shí)驗(yàn)
    6.3 機(jī)器人性能測量評定
        6.3.1 位姿準(zhǔn)確度和重復(fù)性檢測
        6.3.2 距離準(zhǔn)確度和重復(fù)性檢測
        6.3.3 軌跡準(zhǔn)確度和重復(fù)性檢測
    6.4 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 :作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄二 :實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于公垂線模型的串聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法研究[D]. 喬昱.華中科技大學(xué) 2017
[2]多自由度串聯(lián)機(jī)器人關(guān)節(jié)摩擦分析與低速高精度運(yùn)動(dòng)控制[D]. 吳文祥.浙江大學(xué) 2013
[3]飛機(jī)自動(dòng)化裝配工業(yè)機(jī)器人精度補(bǔ)償方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周煒.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]基于指數(shù)積公式的串聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法研究[D]. 何銳波.華中科技大學(xué) 2010
[5]面向測量的多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差模型及標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 王一.天津大學(xué) 2009
[6]機(jī)器人位姿誤差的分析與綜合[D]. 焦國太.北京工業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定及剛度辨識(shí)的研究[D]. 戴孝亮.華南理工大學(xué) 2013
[2]面向飛機(jī)裝配的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡和姿態(tài)離線規(guī)劃與在線調(diào)整方法研究[D]. 周衛(wèi)雪.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定與誤差補(bǔ)償研究[D]. 奚陶.華中科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3160159