熊　杰，杨东升，王允森，袁晓慧

(1.中国科学院大学，北京　100049 ;2.中国科学院 沈阳计算技术研究所，沈阳　110168)



基于位置约束的工业机器人运动学标定*

熊杰1,2，杨东升2，王允森1,2，袁晓慧1,2

(1.中国科学院大学，北京100049 ;2.中国科学院 沈阳计算技术研究所，沈阳110168)

摘要：鉴于标准DH方法在描述平行关节时存在问题，采用MDH方法建立机器人的运动学，提出基于末端位置约束关系建立线性方程组进行结构参数辨识的一般方法。针对方程组系数矩阵退化的问题，从运动学的雅可比矩阵入手，分析了退化的原因，为结构参数选择提供了理论依据。讨论了机器人基坐标系和测量坐标系转换的问题，设计了一种无需坐标系转换的基于十字型杆件的简易标定方法。基于matlab进行仿真后，采用该方法标定MOTOMAN-MH6机器人，标定后，按照示教器读数计算的十字型杆件长度误差从4mm降低到1mm以内，说明该方法是有效的。

关键词：位置约束；工业机器人；参数辨识

0引言

工业机器人的重复定位精度很高，但是绝对定位精度一般比较差。通常采用机器人标定技术提高其绝对定位精度。机器人标定涉及到运动学建模，位姿测量，参数辨识，误差补偿四个过程。位姿测量是标定中的一个重要过程，测量精度直接影响到标定的效果。近些年来，激光跟踪系统[1-2]越来越多的使用于位姿测量上，这种系统测量精度高，范围广，但是其造价比较昂贵。机器人视觉标定技术[3]的发展也很迅速，但是其标定的精度依赖于图像辨识算法。……