六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-08 23:45
隨著電子科技的發(fā)展與生產(chǎn)技術(shù)的提高,機(jī)器人越來(lái)越多地應(yīng)用于社會(huì)服務(wù)和工業(yè)生產(chǎn)。機(jī)器人定位精度作為評(píng)估機(jī)器人性能的一個(gè)重點(diǎn)指標(biāo),對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性具有重大影響。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)上,由于機(jī)械系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展變得越來(lái)越精密和復(fù)雜,加工、形變等因素造成工業(yè)機(jī)器人精度誤差較大的問(wèn)題越來(lái)越受重視。本文以標(biāo)定方法對(duì)六自由度工業(yè)機(jī)器人的幾何參數(shù)誤差問(wèn)題進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)和誤差補(bǔ)償研究,提高機(jī)器人的定位精度,主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面。(1)基于D-H法構(gòu)建IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并進(jìn)行正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。介紹D-H建模原理,結(jié)合機(jī)器人性能參數(shù)求得機(jī)器人的幾何參數(shù),建立IRB-1410型機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)模型。采用封閉解法計(jì)算多組逆解,結(jié)合最短路徑原理選取最優(yōu)解得到逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,利用MATLAB對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。(2)針對(duì)各參數(shù)誤差對(duì)末端位置誤差具有不同影響程度這一問(wèn)題,提出一種基于MD-H誤差模型計(jì)算各參數(shù)誤差對(duì)末端位置誤差的影響權(quán)重的方法;贛D-H法和微分變換原理建立誤差模型,再構(gòu)建六個(gè)關(guān)節(jié)角隨時(shí)間統(tǒng)一變化的函數(shù),確保每個(gè)連桿幾何參數(shù)都參與運(yùn)動(dòng)造成誤差積累;...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人
第二章六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析15圖2.5IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人外形尺寸和運(yùn)動(dòng)范圍表2.1IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)承重能力5kg重復(fù)定位精度0.05mm作業(yè)半徑1440mm運(yùn)動(dòng)軸數(shù)6動(dòng)作位置動(dòng)作類型活動(dòng)范圍軸1旋轉(zhuǎn)動(dòng)作-170°到170°軸2手臂動(dòng)作-70°到70°軸3手臂動(dòng)作-65°到70°軸4旋轉(zhuǎn)動(dòng)作-150°到150°軸5彎曲動(dòng)作-115°到115°軸6轉(zhuǎn)向動(dòng)作-300°到300°2.3.3IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模根據(jù)2.3.1節(jié)中所述的構(gòu)建D-H模型步驟和D-H參數(shù)確立原則,結(jié)合圖2.5中IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人外形尺寸可以構(gòu)建其各連桿坐標(biāo)系并定義運(yùn)動(dòng)參數(shù),如圖2.6所示。結(jié)合表2.1中IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)性能參數(shù),獲得其D-H參數(shù)值,如表2.2所示。
第二章六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析23圖2.7機(jī)器人初始位姿構(gòu)型從圖2.6與圖2.7可以發(fā)現(xiàn),仿真出來(lái)的機(jī)器人模型位置和姿態(tài)都與實(shí)際機(jī)器人初始位姿相同,末端位置都為=955mm,=0mm,=720mm。說(shuō)明構(gòu)建的機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型是正確的。給定目標(biāo)位姿=1000.5890100.2530010.950001,通過(guò)2.3.2節(jié)中推導(dǎo)流程編寫(xiě)MATLAB程序仿真求解得出八組逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解,如表2.3所示。表2.3八組逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解序號(hào)1rad2rad3rad4rad5radrad1-0.4057-1.8544-0.00410.00001.2913-2.73592-0.4057-1.8544-0.00413.1416-1.29130.40573-0.4057-0.27882.8154-0.00000.0473-2.73594-0.4057-0.27882.81543.1416-0.04730.405752.73593.47290.47763.14160.1463-2.735962.73593.47290.47760.0000-0.14630.405772.73594.49872.33373.14160.9766-2.735982.73594.49872.33370.0000-0.97660.4057根據(jù)表2.3中求得機(jī)器人的八組關(guān)節(jié)角逆解分別帶入到正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中,由此可以得到八個(gè)逆解仿真計(jì)算得出的MATLAB正運(yùn)動(dòng)學(xué)三維模型,如圖2.8所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)粒子群遺傳算法的柔性關(guān)節(jié)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)[J]. 王躍靈,旺玥,王琪,王洪斌. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于零力控制的機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 朱其新,尹一伊,陳健亨,張國(guó)平,朱永紅. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2019(11)
[3]利用Leica激光跟蹤儀對(duì)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的方法[J]. 李新,茅晨,馬濤,唐迅捷. 計(jì)量技術(shù). 2019(11)
[4]基于激光掃描測(cè)量臂的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定[J]. 張緒燁,李群明,韓志強(qiáng),郭惟偉. 機(jī)械傳動(dòng). 2019(11)
[5]工業(yè)機(jī)器人故障分析及可靠性測(cè)試的必要性[J]. 鄭旭,李亞光,邱輝. 中國(guó)儀器儀表. 2019(10)
[6]一種用于機(jī)器人避障的深度相機(jī)姿態(tài)自標(biāo)定方法[J]. 陳錦龍,杜江,安成,肖倩宏,宋弦. 光學(xué)與光電技術(shù). 2019(05)
[7]基于激光位移傳感器與標(biāo)準(zhǔn)樣板的機(jī)器人幾何參數(shù)標(biāo)定[J]. 厲志飛,陳剛,趙建峰,徐志玲. 計(jì)量技術(shù). 2019(09)
[8]一種新型機(jī)器人自標(biāo)定裝置及其算法[J]. 谷樂(lè)豐,楊桂林,方灶軍,王仁成,鄭天江. 機(jī)器人. 2020(01)
[9]焊接機(jī)器人系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 鄒俊,周正華. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(16)
[10]兩步誤差補(bǔ)償法提高工業(yè)機(jī)器人絕對(duì)定位精度[J]. 朱江新,劉吉?jiǎng)?田碩,陳琳,梁旭斌,潘海鴻. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(04)
博士論文
[1]六自由度工業(yè)機(jī)器人定位誤差參數(shù)辨識(shí)及補(bǔ)償方法的研究[D]. 杜亮.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]6自由度機(jī)器人位姿誤差建模與補(bǔ)償方法研究[D]. 覃志奎.華中科技大學(xué) 2018
[2]工業(yè)機(jī)器人的PSO模型辨識(shí)與直接示教研究[D]. 洪學(xué)勁峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[3]六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 孫國(guó)慶.昆明理工大學(xué) 2017
[4]面向標(biāo)定的工業(yè)機(jī)器人建模及參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張虎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于粒子群算法的并聯(lián)機(jī)器人位姿誤差建模與補(bǔ)償方法研究[D]. 李冰冰.東北大學(xué) 2014
[6]基于無(wú)線傳感網(wǎng)的隧道巡檢機(jī)器人定位方法研究[D]. 步顯廷.華北電力大學(xué) 2014
[7]遺傳算法在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)辨識(shí)的應(yīng)用研究[D]. 梅高銘.哈爾濱理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3615977
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人
第二章六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析15圖2.5IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人外形尺寸和運(yùn)動(dòng)范圍表2.1IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)承重能力5kg重復(fù)定位精度0.05mm作業(yè)半徑1440mm運(yùn)動(dòng)軸數(shù)6動(dòng)作位置動(dòng)作類型活動(dòng)范圍軸1旋轉(zhuǎn)動(dòng)作-170°到170°軸2手臂動(dòng)作-70°到70°軸3手臂動(dòng)作-65°到70°軸4旋轉(zhuǎn)動(dòng)作-150°到150°軸5彎曲動(dòng)作-115°到115°軸6轉(zhuǎn)向動(dòng)作-300°到300°2.3.3IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模根據(jù)2.3.1節(jié)中所述的構(gòu)建D-H模型步驟和D-H參數(shù)確立原則,結(jié)合圖2.5中IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人外形尺寸可以構(gòu)建其各連桿坐標(biāo)系并定義運(yùn)動(dòng)參數(shù),如圖2.6所示。結(jié)合表2.1中IRB-1410型工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)性能參數(shù),獲得其D-H參數(shù)值,如表2.2所示。
第二章六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析23圖2.7機(jī)器人初始位姿構(gòu)型從圖2.6與圖2.7可以發(fā)現(xiàn),仿真出來(lái)的機(jī)器人模型位置和姿態(tài)都與實(shí)際機(jī)器人初始位姿相同,末端位置都為=955mm,=0mm,=720mm。說(shuō)明構(gòu)建的機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型是正確的。給定目標(biāo)位姿=1000.5890100.2530010.950001,通過(guò)2.3.2節(jié)中推導(dǎo)流程編寫(xiě)MATLAB程序仿真求解得出八組逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解,如表2.3所示。表2.3八組逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解序號(hào)1rad2rad3rad4rad5radrad1-0.4057-1.8544-0.00410.00001.2913-2.73592-0.4057-1.8544-0.00413.1416-1.29130.40573-0.4057-0.27882.8154-0.00000.0473-2.73594-0.4057-0.27882.81543.1416-0.04730.405752.73593.47290.47763.14160.1463-2.735962.73593.47290.47760.0000-0.14630.405772.73594.49872.33373.14160.9766-2.735982.73594.49872.33370.0000-0.97660.4057根據(jù)表2.3中求得機(jī)器人的八組關(guān)節(jié)角逆解分別帶入到正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型中,由此可以得到八個(gè)逆解仿真計(jì)算得出的MATLAB正運(yùn)動(dòng)學(xué)三維模型,如圖2.8所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)粒子群遺傳算法的柔性關(guān)節(jié)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)[J]. 王躍靈,旺玥,王琪,王洪斌. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于零力控制的機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 朱其新,尹一伊,陳健亨,張國(guó)平,朱永紅. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2019(11)
[3]利用Leica激光跟蹤儀對(duì)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的方法[J]. 李新,茅晨,馬濤,唐迅捷. 計(jì)量技術(shù). 2019(11)
[4]基于激光掃描測(cè)量臂的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定[J]. 張緒燁,李群明,韓志強(qiáng),郭惟偉. 機(jī)械傳動(dòng). 2019(11)
[5]工業(yè)機(jī)器人故障分析及可靠性測(cè)試的必要性[J]. 鄭旭,李亞光,邱輝. 中國(guó)儀器儀表. 2019(10)
[6]一種用于機(jī)器人避障的深度相機(jī)姿態(tài)自標(biāo)定方法[J]. 陳錦龍,杜江,安成,肖倩宏,宋弦. 光學(xué)與光電技術(shù). 2019(05)
[7]基于激光位移傳感器與標(biāo)準(zhǔn)樣板的機(jī)器人幾何參數(shù)標(biāo)定[J]. 厲志飛,陳剛,趙建峰,徐志玲. 計(jì)量技術(shù). 2019(09)
[8]一種新型機(jī)器人自標(biāo)定裝置及其算法[J]. 谷樂(lè)豐,楊桂林,方灶軍,王仁成,鄭天江. 機(jī)器人. 2020(01)
[9]焊接機(jī)器人系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 鄒俊,周正華. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(16)
[10]兩步誤差補(bǔ)償法提高工業(yè)機(jī)器人絕對(duì)定位精度[J]. 朱江新,劉吉?jiǎng)?田碩,陳琳,梁旭斌,潘海鴻. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(04)
博士論文
[1]六自由度工業(yè)機(jī)器人定位誤差參數(shù)辨識(shí)及補(bǔ)償方法的研究[D]. 杜亮.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]6自由度機(jī)器人位姿誤差建模與補(bǔ)償方法研究[D]. 覃志奎.華中科技大學(xué) 2018
[2]工業(yè)機(jī)器人的PSO模型辨識(shí)與直接示教研究[D]. 洪學(xué)勁峰.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[3]六自由度工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 孫國(guó)慶.昆明理工大學(xué) 2017
[4]面向標(biāo)定的工業(yè)機(jī)器人建模及參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張虎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于粒子群算法的并聯(lián)機(jī)器人位姿誤差建模與補(bǔ)償方法研究[D]. 李冰冰.東北大學(xué) 2014
[6]基于無(wú)線傳感網(wǎng)的隧道巡檢機(jī)器人定位方法研究[D]. 步顯廷.華北電力大學(xué) 2014
[7]遺傳算法在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)辨識(shí)的應(yīng)用研究[D]. 梅高銘.哈爾濱理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3615977
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xixikjs/3615977.html
最近更新
教材專著