协作机器人运动学应用标定方法

摘要

机器人的几何参数误差导致其绝对定位精度较差,会制约其在离线编程方面的应用。协作机器人关节刚度小,受其自重和末端负载的影响柔性变形大,会进一步降低其定位精度。针对该问题,对相邻3轴(2~4轴)平行型协作机器人展开运动学标定方法研究,并面向工程实际开发了相应的标定软件。首先,提出一种非线性的几何参数辨识模型,并利用模型非线性方程组的逆函数原理进行模型冗余性分析;进一步建立关节刚度辨识模型;考虑到几何参数辨识和关节刚度辨识是互相干扰的,提出一种基于迭代思想的综合辨识方法。应用该方法对UR5机器人进行标定实验,实验结果显示,标定后机器人空载和负载时的绝对定位精度相比标定前分别提高75.5%和85.1%,验证了本文标定方法的有效性。