Page 132 - 工业机器人控制技术研究

R 工业机器人控制技术研究
esearch on Control Technology of Industrial Robot

偿，同时利用计算机记录补偿数据，在机器人重复执行某项任务时，不需要激光
跟踪仪的实时追踪参与就能合理控制机器人定位精度。
2. 离线误差补偿

离线补偿误差法主要是指当机器人末端实际运行轨迹与目标执行运动轨迹
产生偏差时，在已有的误差模型基础上，利用已经生成补偿的新轨迹数据进行离
线补偿，确保机器人实际运行轨迹与目标执行轨迹高度一致。离线误差更倾向于
建立在刚性误差模型的基础上进行柔性误差补偿。通过分析机器人驱动和结构刚

度、机械臂重力条件，以此为依据推算笛卡尔的刚度矩阵，对生成补偿轨迹进行
修改。通过修改新输入轨迹的方式来达到柔性误差补偿的效果。当采用运动模型
参数标定时，主要利用机器人关节六个自由度度量轴线的方式来标定定位精度，
采用径向排列约束标定法来准确确定机器人末端执行系统中心，建构相对应的世

界坐标系坐标。另外，采用神经网络技术方法来建构多重因素的机器人执行非线
性映射体系，通过神经网络实现误差补偿。在国际上研究成果中，利用离线误差
补偿法几何图形代码程序来改变机器人执行输入轨迹。同时依据建构的机器人柔
性模型与机械刚度模型来分析预测机器人刀尖静位移和切削力，对机器人执行轨
迹进行改良，能够从根本上减少机器人制造加工过程误差，提高机器人绝对定位

精度。
（三）绝对定位精度误差标定模型建构
由工业机器人的重复定位精度和绝对定位精度可以推断出定位精度误差原

因，主要包括客观随机误差和主观认知误差。其中，随机误差与机器人生产制造
过程中的温度、负重负载、加速度以及环境等因素相关，影响机器人重复定位精
度。而主观认知误差则与人的行为因素有更大关联，包括运动学参数设定、机械
臂重力结构等，对机器人绝对精度产生直接性影响。微分运动学理论下关于机器

人运动形态的研究说明，在已知三维空间内某一关节点位置的基础上还需要获取
该点位置的位置信息。其中关于位置可使用两个不同坐标系中的坐标进行旋转变
化，形成矩阵方程，以此判断运动学模型与机器人位姿形态间的关系，为机器人
误差补偿模型的建立奠定坚实基础。

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