Study on the prediction model of spatial location precision for industrial robots

朱坚民，费家人，黄春燕

（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）

ZHU Jian-min,　FEI Jia-ren,　HUANG Chun-yan



工业机器人空间位置精度预测模型研究

Study on the prediction model of spatial location precision for industrial robots

朱坚民，费家人，黄春燕

（上海理工大学 机械工程学院，上海 200093）

ZHU Jian-min,FEI Jia-ren,HUANG Chun-yan

摘要：预测工业机器人空间位置精度对高精度加工具有重要影响，分析影响其空间位置精度的因素，提出一种考虑结构参数误差及关节刚度、摩擦特性参数的空间位置精度预测模型。应用激光跟踪仪辨识工业机器人结构参数与名义值间存在的偏差，分析关节转角偏差随工况的变化，提出关节刚度和关节摩擦参数辨识方法，在ADAMS环境下建立空间位置精度预测模型。以UR5机器人为实验对象，API激光跟踪仪为测量仪器对其空间位置精度进行测量，与预测模型输出结果进行对比，实验结果表明，该模型可准确预测工业机器人空间位置精度，预测精度可达0.5mm。

关键词：工业机器人；结构参数误差；关节刚度；关节摩擦；误差预测模型

0　引言

随着工业机器人的迅速发展，其在制造加工、物料搬运、高危环境等作业领域得到越来越广泛的运用[1,2]。对于串联型工业机器人，实际与名义结构参数存在偏差及在不同工况下负载使关节产生转角偏差，均会影响末端执行器实到位置。

为提高工业机器人空间位置精度，目前主要通过标定工业机器人结构参数，对目标机器人进行运动学建模，通过测量有限点在局部工作区域中的空间点坐标，对比相对位置的模型坐标将其修正，最终通过算法对结构参数进行计算。……