周 祥，杜姗姗

（南京理工大学计算机科学与工程学院，南京210094）

1 概述

工业机器人的应用越来越广泛。然而现今的机器人的重复定位精度高而绝对定位精度低，为了满足更多复杂任务的工作需求，标定机器人的准确参数变得尤为重要［1］。

机器人标定就是采用测量手段或者基于运动学模型的参数识别方法辨识出机器人模型的准确参数，从而提高机器人绝对精度的过程［2］。标定可以细分为参数标定、自标定以及正标定和逆标定等关键标定技术［3］。参数标定是获得运动学模型的一种相对有效且经济的标定方法［4－6］。其中零位标定属于参数的一种，是提高机器人定位精度最重要的一种标定方法［7］。

本文研究基于点约束的标定方法。在机器末端固定激光器，在机器人工作空间内放置一个位置传感器位置敏感检测器（Position Sensitive Detector，PSD），使激光以多个位姿定位到位置传感器的中心，实现点约束。单点约束要求激光线以多个姿态近似垂直投射在PSD表面，激光线的倾斜照射可能带来一定误差。另一方面机器人的标定系统中，可能存在其他系统误差，如杆件参数误差。基于点约束，本文提出多点约束进行标定，将PSD装置放置在机器人可达空间的多个位置，在每一位置上进行少量次数的激光定位，实现多点约束。通过仿真和实验，对比空间PSD多点分布与PSD单点约束的标定效果。

2 机器人模型

2．1 DH 模型

为了对机器人进行标定，首先要建立机器人的运动学模型，DH模型是应用最广泛的一种机器人建模模型，DH模型可以唯一地描述机器人运动链的结构［8］。……