本文關(guān)鍵詞：6R工業(yè)機(jī)器人終端時(shí)空誤差耦合分析與優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)器人 蒙特卡洛法 誤差耦合 可拓層次分析法 時(shí)變螢火蟲算法

【摘要】：工業(yè)機(jī)器人終端的位置精度是評(píng)價(jià)其性能優(yōu)劣的重要參數(shù)。在多誤差因素耦合作用下,使得機(jī)器人終端很難保持較高的位置精度。因此開展機(jī)器人終端的位置誤差耦合分析,探討各種誤差源相互耦合作用下,對(duì)工業(yè)機(jī)器人終端位置精度的影響規(guī)律。根據(jù)影響規(guī)律針對(duì)性去優(yōu)化機(jī)器人終端位置誤差,對(duì)提高我國(guó)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的定位精度具有指導(dǎo)作用。本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):51375519)。本文研究?jī)?nèi)容如下:1、工業(yè)機(jī)器人終端耦合誤差具有時(shí)間尺度上誤差因素與空間尺度誤差因素相互耦合特性。為了研究終端誤差耦合特性,以HSR-JR612工業(yè)機(jī)器人為例,根據(jù)時(shí)間尺度上誤差與空間尺度誤差的不同特性進(jìn)行誤差分離。針對(duì)空間尺度上具有隨機(jī)性的誤差,通過(guò)蒙特卡洛法進(jìn)行了預(yù)估。對(duì)于時(shí)間尺度上的動(dòng)態(tài)誤差,主要分析了在終端不同荷載作用下的變化規(guī)律。基于誤差流理論與D-H法建立機(jī)器人終端誤差的動(dòng)態(tài)時(shí)空耦合模型。2、利用MATLAB軟件對(duì)工業(yè)機(jī)器人作業(yè)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)時(shí)空誤差耦合作用進(jìn)行了仿真研究,得到機(jī)器人各種誤差耦元對(duì)其終端位置精度的影響規(guī)律。通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化層次分析理論建立時(shí)空誤差耦合耦元貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)模型,定量地分析計(jì)算動(dòng)態(tài)時(shí)空誤差耦合之耦元的貢獻(xiàn)度。通過(guò)實(shí)例計(jì)算分析,得到影響機(jī)器人終端時(shí)空誤差的各個(gè)誤差耦元的貢獻(xiàn)度,為機(jī)器人終端誤差優(yōu)化與補(bǔ)償提供了科學(xué)的依據(jù)。3、在對(duì)工業(yè)機(jī)器人終端誤差耦合耦元貢獻(xiàn)度計(jì)算的基礎(chǔ)上,采用智能算法來(lái)優(yōu)化對(duì)機(jī)器人影響較大的關(guān)節(jié)柔性誤差,提高其精度性能。基于螢火蟲算法提出時(shí)變螢火蟲群優(yōu)化算法(TVGSO),TVGSO根據(jù)螢火蟲與領(lǐng)域內(nèi)所有個(gè)體間的最小距離改變而時(shí)變步長(zhǎng),時(shí)變步長(zhǎng)原理基于黃金比分割法,使算法的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性增強(qiáng)。引入Boltzmann選擇機(jī)制,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整移動(dòng)方向與位置,降低求解中的選擇壓力。通過(guò)對(duì)4個(gè)測(cè)試函數(shù)仿真實(shí)驗(yàn)證明:TVGSO簡(jiǎn)單有效、穩(wěn)定性好、求解精度高。利用時(shí)變螢火蟲算法對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性變量造成的誤差進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明,工業(yè)機(jī)器人終端位置精度和能耗均有所改善。4、以HSR-JR612工業(yè)機(jī)器人作為樣機(jī)進(jìn)行位置精度測(cè)量實(shí)驗(yàn)。利用Dynalog研究的CompuGauge機(jī)器人性能測(cè)試設(shè)備作為實(shí)驗(yàn)工具,測(cè)量出優(yōu)化前后10組目標(biāo)位置并計(jì)算出位置誤差;通過(guò)對(duì)理論數(shù)值計(jì)算結(jié)果與物理試驗(yàn)所測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,驗(yàn)證誤差耦合分析的正確性與優(yōu)化研究的可行性。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器人 蒙特卡洛法 誤差耦合 可拓層次分析法 時(shí)變螢火蟲算法
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 項(xiàng)目來(lái)源9
• 1.2 研究背景及意義9-10
• 1.3 工業(yè)機(jī)器人位置誤差分析與補(bǔ)償研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 工業(yè)機(jī)器人位置誤差分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 工業(yè)機(jī)器人誤差補(bǔ)償技術(shù)及應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 6R工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析16-25
• 2.1 6R工業(yè)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析16-19
• 2.2 6R工業(yè)機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析19-22
• 2.3 基于ROBCAD的實(shí)際搬運(yùn)任務(wù)的軌跡規(guī)劃22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 工業(yè)機(jī)器人終端時(shí)空誤差耦合分析25-45
• 3.1 基于蒙特卡洛法的空間尺度上的誤差因素分析25-30
• 3.1.1 蒙特卡洛法簡(jiǎn)介25-26
• 3.1.2 基于蒙特卡洛法的機(jī)器人連桿長(zhǎng)度誤差分析26-27
• 3.1.3 基于蒙特卡洛法的機(jī)器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角隨機(jī)誤差分析27-28
• 3.1.4 空間尺度上的誤差預(yù)估28-30
• 3.2 時(shí)間尺度上的誤差因素分析30-33
• 3.3 工業(yè)機(jī)器人終端位姿的時(shí)空誤差耦合模型33-34
• 3.4 工業(yè)機(jī)器人終端位姿時(shí)空誤差耦合仿真分析34-39
• 3.5 工業(yè)機(jī)器人終端時(shí)空誤差耦合的耦元貢獻(xiàn)度計(jì)算39-44
• 3.5.1 試驗(yàn)優(yōu)化層次分析法40
• 3.5.2 工業(yè)機(jī)器人終端時(shí)空誤差耦合的耦元貢獻(xiàn)度計(jì)算40-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 工業(yè)機(jī)器人終端位置誤差優(yōu)化研究45-57
• 4.1 時(shí)變螢火蟲優(yōu)化算法45-48
• 4.1.1 基本螢火蟲優(yōu)化算法及其缺陷45-46
• 4.1.2 時(shí)變步長(zhǎng)策略46-47
• 4.1.3 螢火蟲移動(dòng)選擇機(jī)制47
• 4.1.4 時(shí)變螢火蟲算法描述47-48
• 4.2 工業(yè)機(jī)器人逆解問(wèn)題研究48-49
• 4.2.1 工業(yè)機(jī)器人逆解問(wèn)題描述48-49
• 4.2.2 工業(yè)機(jī)器人逆解的多目標(biāo)優(yōu)化模型49
• 4.3 算法性能分析49-54
• 4.4 基于時(shí)變螢火蟲算法的機(jī)器人終端位置誤差優(yōu)化研究54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 試驗(yàn)驗(yàn)證57-61
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>58
• 5.2 工業(yè)機(jī)器人位置準(zhǔn)確度測(cè)試方法與步驟58-59
• 5.3 數(shù)據(jù)分析與結(jié)論59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61
• 6.2 工作展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果68

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李瑞峰;新一代工業(yè)機(jī)器人系列產(chǎn)品開發(fā)[J];機(jī)器人;2001年S1期

2 陳佩云,金茂菁,曲忠萍;我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年01期

3 ;1999年韓國(guó)工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年02期

4 ;日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年03期

5 ;世界工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向[J];今日科技;2001年11期

6 王田苗;工業(yè)機(jī)器人發(fā)展思考[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2004年02期

7 彭惠民;;新一代工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)[J];鐵道機(jī)車車輛工人;2007年03期

8 ;工業(yè)機(jī)器人專題報(bào)道[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2007年05期

9 徐方;;工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2007年05期

10 黃建民;楊軍;薛卉;;裝備制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)分析[J];上海電氣技術(shù);2008年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳繁;潘煉;;工業(yè)機(jī)器人單目雙視的應(yīng)用研究[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2009年年會(huì)論文集[C];2009年

2 ;工業(yè)機(jī)器人[A];日本機(jī)械學(xué)會(huì)技術(shù)路線圖[C];2008年

3 羅t，

本文編號(hào)：960450